不同截面形状柱体流激振动能量转换特性分析

• 作者: 奉胜男 徐伟 李小超 罗旋
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 流激振动 截面形状 能量转换 尾流 动力响应 升力系数 数值模拟 能量转换效率 阻尼比
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 页码范围: 1973-1979
• 页数: 7页
• 分类号: TH212|TH213.3
• 字数: 6317字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201808033

摘要

为了比较不同截面形状柱体的流激振动特性,探讨适用于流激振动能量转换的柱体截面形式,本文基于雷诺平均N-S方程,结合SST k-ω湍流模型和任意拉格朗日欧拉流固耦合动网格控制方法,对高雷诺数、高阻尼比条件下,圆柱、方柱、类梯形柱、梯形柱及T字形柱等5种不同截面形状的柱体流激振动进行数值模拟,模拟中保持各柱体的特征长度相同,质量比、阻尼比、同一流速下的雷诺数和约化速度等重要无量纲参数也均保持一致.计算结果表明:圆柱的振动表现为典型的涡激振动,其他4种柱体的振动均为驰振,在较低约化流速下T字形柱获得的功率均较其他柱体获得的为大.各柱体能量转换效率均随约化速度的增加先增大后减小,中间存在一个峰值,5种柱体中T字形柱的最大能量转换效率为最大,达到了42.5％,其次为圆柱,为27％.为了达到最大能量转换效率,圆柱和方柱所需要的流速最小,其次为T字形柱.从分析结果来看,T字形柱和圆柱对于低流速下的能量转换较为有利.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李小超	长沙理工大学水利工程学院	14	35	3.0	5.0
5	罗旋	长沙理工大学水利工程学院	1	0	0.0	0.0
9	徐伟	长沙理工大学水利工程学院	3	7	1.0	2.0
13	奉胜男	长沙理工大学水利工程学院	1	0	0.0	0.0