低雷诺数下串列双方柱尾流致涡激振动研究

发布时间：2021-06-09 00:47

　　两个方柱之间的气动干扰会引发复杂的流致振动,其振动机理尚未被澄清。在雷诺数为150时,针对串列双方柱尾流致涡激振动现象,采用数值模拟方法研究上、下游方柱的振动幅度、振动频率、尾流模态等随折减速度的变化规律。结果表明:上、下游方柱在横流向和顺流向的最大振幅均远大于单方柱,且下游方柱振幅大于上游方柱。与单方柱不同,双方柱会发生"软锁定"现象,此时上游方柱横流向振幅达到最大值。随着折减速度的增加,双方柱会出现不同的尾流模态,上游方柱横流向振幅达到最大值时,尾流为"2P"模态;而当下游方柱横流向振幅达到最大值时,尾流为平行涡街模态;在"软锁定"区外的高折减速度下,下游方柱仍会发生振幅较大的横流向振动,其尾流为"2S"模态。 

【文章来源】：振动工程学报. 2020,33(05)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

图1 双方柱计算模型

流固耦合计算流程图

图3和4为双方柱网格计算域和网格方案。可见，坐标原点O位于两方柱中间；入口边界距坐标原点O为30B；上、下边界距坐标原点O为30B；出口边界距坐标原点O为40B。本文对计算域网格进行分块处理，其中，所有工况的方柱在近壁面内采用结构化网格；方柱在红色虚线圆形区域内运动，且在此区域内采用三角形非结构化网格；红色虚线圆形区域外均采用结构化网格。此外，为更好地捕捉方柱的运动与其周围复杂的流动现象，本文在靠近方柱表面处进行加密、方柱角部进行二次加密，最小网格厚度设为0.01B。图4 计算域网格方案


本文编号：3219559