高阻尼高雷诺数下串列双圆柱尾流激振数值研究

• Published in: 大连理工大学学报 Vol. 60; no. 1; pp. 46 - 52
• Main Authors: 李小超, 罗旋, 徐伟, 黄筱云, 陈龙
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室,湖南 长沙 410114 2020; 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,湖南 长沙 410114; 湖南省环境保护河湖污染控制工程技术中心,湖南 长沙 410114%深圳市深水水务咨询有限公司,广东 深圳,518003%长沙理工大学 水利工程学院,湖南 长沙 410114; 长沙理工大学 水利工程学院,湖南 长沙 410114; 洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室,湖南 长沙 410114%长沙理工大学 水利工程学院,湖南 长沙 410114; 湖南省环境保护河湖污染控制工程技术中心,湖南 长沙 410114; 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,湖南 长沙 410114%长沙理工大学 水利工程学院,湖南 长沙 410114
• Subjects: 驰振; 尾流结构; 涡激振动; 高阻尼; 高雷诺数
• ISSN: 1000-8608
• DOI: 10.7511/dllgxb202001007

P751; 流激振动水流动能转换装置多柱体阵列涉及复杂的尾流激振问题,其运行时柱体振动具有高阻尼、高雷诺数特征.基于雷诺平均Navier-Stokes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建立串列双圆柱尾流激振数值模型,重点考察小间距比(两圆柱中心距离与圆柱外径之比)、高阻尼、高雷诺数条件下串列双圆柱的尾流激振特性.计算时间距比分别为1.5、2、3、4、20,振动圆柱阻尼比为0.12,雷诺数范围为17000～98000.结果表明,不同间距条件下下游圆柱振动表现为驰振、分离的涡激振动-驰振、涡激振动等不同的振动特性,振动特性的不同与上游圆柱后面的尾流形态及其剪切层重附于下游圆柱的方式密切相关,间距比为1.5、2时上游圆柱分离出来的剪切层交互式地重附于下游圆柱,使下游圆柱振动表现为驰振;间距比为3、4时下游圆柱振动表现为分离的涡激振动-驰振振动形式,此振动形式的出现与恒定式的剪切层重附方式或剪切层未发生卷曲有关.