绕弹性水翼非定常空化流动模态分析

• 作者: 刘韵晴 郭一梦 吴钦 黄彪 王国玉
• 来源期刊: 水动力学研究与进展A辑
• 关键词: 云状空化 弹性水翼 旋涡脱落 POD DMD
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 2020年第三十一届全国水动力学研讨会第六届学生优秀论文奖专栏
• 页码范围: 35-42
• 页数: 8页
• 分类号: O359.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16076/j.cnki.cjhd.2021.01.006

摘要

采用实验与数值模拟相结合的方法对弹性水翼在云状空化条件下的非定常流动特性和结构振动特性进行分析,采用高速摄像系统和激光多普勒测振系统分别获取水翼空化形态和结构振动特性.数值模拟采用考虑附加水动力效应的混合耦合算法.结果 表明:空泡的非定常发展引起结构振动,回射流是导致云状空化断裂和脱落的主要因素.弹性水翼的振动主频与大尺度云状空泡脱落频率一致,其他频率与旋涡脱落频率和水翼的前三阶湿模态频率有关.采用POD方法获取流场主要含能结构,结果表明大尺度云状空化结构占据流场大部分能量.采用DMD方法精确捕捉到了流场的动力学模态特征及其对应频率,进一步验证了空化流激振动与旋涡脱落的关系.