质量比对刚性圆柱体涡激振动影响的研究

发布时间：2019-01-08 17:15

【摘要】：基于CFD方法,开展了质量比对刚性圆柱体涡激振动影响的研究。对低质量比分别为1和2.4和高质量比为7的刚性圆柱体分别进行双自由度涡激振动流固耦合模拟,得到了不同质量比工况下无因次振幅与约化速度之间的相关性,圆柱体的"8"字形运动轨迹以及"差拍"、"相位转换"等现象;初步的研究结果表明,低质量比的模型对应的振动锁振区范围要广于高质量比的模型,产生的横流向最大无因次振幅也较大,涡激振动现象更为显著。另外通过不同质量比对顺、横流向耦合振动影响的分析发现,在质量比为1和2.4时,顺流向振动对横流向振动产生的影响不容忽略,而在质量比为7时,其影响较小。另在涡激振动尾流区,捕捉到了"2S"、"2P"型泻涡发放。
[Abstract]:Based on CFD method, the effect of mass ratio on vortex-induced vibration of rigid cylinder is studied. The fluid-structure coupling simulation of a rigid cylinder with low mass ratio of 1 and 2.4 and high mass ratio of 7 is carried out, respectively. The correlation between dimensionless amplitude and reduced velocity is obtained under different mass ratios. The "8" zigzag motion track of the cylinder and the phenomena of "difference beat", "phase conversion" and so on; The preliminary results show that the range of vibration locking region corresponding to the model with low mass ratio is wider than that of the model with high mass ratio, the maximum dimensionless amplitude of transverse flow direction is larger, and the phenomenon of vortex-induced vibration is more obvious. In addition, through the analysis of the effects of different mass ratios on the coupling vibration in the cis-transverse direction, it is found that when the mass ratio is 1 and 2.4, the effect of the downstream vibration on the cross-flow vibration can not be ignored, but the effect is less when the mass ratio is 7. In addition, the "2S" and "2p" type vortex discharge are captured in the vortex excited vibration wake region.
【作者单位】： 浙江海洋大学船舶与机电工程学院;浙江省近海海洋工程技术重点实验室;太平洋海洋工程(舟山)有限公司;浙江欧华造船股份有限公司;
【基金】：国家自然科学基金(41476078) 浙江省公益技术应用研究计划项目(2015C34013) 舟山科技计划项目(2014C41003)
【分类号】：P756.2;TB53

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