方柱与圆柱涡激运动的比较分析

摘要：

引入雷诺平均法求解NS方程结合SST k-ω湍流模型对两种典型立柱截面限制流向和不限制流向的涡激运动进行了数值模拟和实验对比.采用GAMBIT软件分区建立计算网格,立柱和流场的流固耦合通过计算外部流场作用于柱体的瞬时升力和拖曳力,将求解运动微分方程的四阶Runge-Kutta代码嵌入UDF求解器中,并运用动网格技术实现流场更新.研究发现,在约化速度从2～15范围内限制流向及不限制流向下圆柱横向横幅皆约为方柱的2.5倍,圆柱振幅曲线在限制流向和非限制流向均出现了跳跃现象,而方柱振幅在限制及不限制流向下皆表现为连续.限制流向下圆柱进入频率锁定区域比不限制流向下略快,而脱离锁定区域时约化速度基本相同.不限制流向下圆柱和方柱流向平衡点位移随约化速度线性增大,流向最大幅值均为O.15D左右,但振幅走势完全不同.最后对”相位开关”、”反相”、涡脱结构形式等进行了分析和讨论.

关键词： 方柱截面 圆柱截面 涡激运动 振幅曲线

作者: 谷家扬 渠基顺 杨建民

作者单位: 江苏科技大学船舶与海洋工程学院 江苏镇江212003;上海交通大学海洋工程国家重点实验室 上海200240 江苏科技大学船舶与海洋工程学院 江苏镇江212003 上海交通大学海洋工程国家重点实验室 上海200240

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会

会议地点: 无锡

会议语种:中文

页码: 132-139

在线出版日期: 2012-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）