错列角度对双圆柱涡激振动影响的数值模拟研究

• 作者: 叶洲腾 段松长 王凯鹏 赵西增
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 错列双圆柱 错列角度 CIP方法 涡激振动 Navier-Stokes方程 浸入边界法
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 流体力学
• 页码范围: 244-254
• 页数: 11页
• 分类号: P751|TB531
• 字数: 5205字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-17-345

摘要

为研究错列角度α对双圆柱涡激振动问题的影响,采用自主研发的基于CIP(constrained interpolation profile)方法的数值模型,对雷诺数Re=100、错列角度α=0?～90?(间隔15?)的等直径双圆柱涡激振动问题进行数值模拟.模型在笛卡尔网格系统下建立,采用具有三阶精度的CIP方法求解N-S(Navier--Stokes)方程,采用浸入边界法处理流--固耦合问题,避免了任意拉欧方法下的网格畸变和重叠动网格技术中的大量信息交换问题,保证了模型的计算效率.重点分析不同错列角度α上下游圆柱的升阻力系数、位移响应、涡脱频率和尾涡模态等.结果表明:折合速度Ur=2.0～3.0时,上下游圆柱升阻力随错列角度的增大基本呈单调增大的趋势;Ur=5.0～8.0时,随错列角度的增大,上下游圆柱阻力变化较小,升力呈"上凸"趋势,在α=15?～30?取得最大值;Ur=10.0～13.0时,随错列角度的增大,上下游圆柱阻力变化较小,升力呈"下凹"趋势,在α=30?～45?取得最小值,且柱体横流向振幅和升力没有明显的对应关系.最后,结合尾涡模态对以上规律的成因进行分析.研究结果可为相关海洋工程设计提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵西增	浙江大学海洋学院	27	60	5.0	6.0
2	王凯鹏	浙江大学海洋学院	4	17	2.0	4.0
3	叶洲腾	浙江大学海洋学院	4	21	3.0	4.0
4	段松长	浙江大学海洋学院	3	12	2.0	3.0