汇流旋涡抽吸流固耦合建模方法与振动特性研究
汇流旋涡形成过程中有抽吸现象发生,是一个复杂的多相耦合动力学问题,其中所涉及的非线性冲击振动特性研究,具有重要的科研价值与工程意义.针对此问题,以薄壳壁面为研究对象,确定其流-固耦合边界限定条件,建立面向旋涡冲击振动的流固耦合动力学模型,得到了汇流旋涡对薄壳壁面的振动冲击特性.数值计算结果表明:在汇流旋涡贯穿排流口之前,各频率信号较弱且平稳;当汇流旋涡贯穿排流口的临界状态下,两相耦合出现的压力震荡现象使各频率信号均增强,其中部分高频信号最为明显.基于流体流动相似原则,搭建了旋涡冲击振动检测实验平台,完成了流-固耦合冲击振动检测实验,验证了本文所提出建模及求解方法的正确性.上述成果可为振动式排流检测方法提供直接技术支持,也可为冶金、化工、水利等领域的工程应用系统研发提供有益参考.
汇流旋涡 抽吸现象 流固耦合 动力学模型 振动特性
谭大鹏 李霖 朱吟龙 郑帅
浙江工业大学机械工程学院特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,杭州 310014
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2017-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）