水动力学研究与进展A辑
水動力學研究與進展A輯
수동역학연구여진전A집
JOURNAL OF HYDRODYNAMICS
2011年
4期
437-443
,共7页
王成官%王嘉松%田中旭%乔信起%蒋世全%许亮斌
王成官%王嘉鬆%田中旭%喬信起%蔣世全%許亮斌
왕성관%왕가송%전중욱%교신기%장세전%허량빈
隔水管%涡激振动%流固耦合%计算流体力学%数值模拟
隔水管%渦激振動%流固耦閤%計算流體力學%數值模擬
격수관%와격진동%류고우합%계산류체역학%수치모의
流体场采用k-ω湍流模型进行三维CFD数值模拟,固体场采用基于三维实体单元的有限元方法进行模拟,通过一种新的方法实现流-固耦合交界面的无缝数据交换,参考Lehn(2003)长径比为482的模型实验完成隔水管流向与横向涡激振动的三维数值模拟.模拟结果与实验结果吻合良好,都反映了多阶振动模态特性.引入激发速度解释了多阶振动模态的现象.进一步分析表明,大长径比柔性隔水管发生涡激振动时流场尾流区涡的脱落呈现多种涡结构模式,尾涡动力特性在不同截面的变化体现出明显的三维特征.同时隔水管振动时出现非对称弯曲大变形现象,运动轨迹呈现变形的“8”字形.研究同时表明,顺流向的振动响应不可忽略.
流體場採用k-ω湍流模型進行三維CFD數值模擬,固體場採用基于三維實體單元的有限元方法進行模擬,通過一種新的方法實現流-固耦閤交界麵的無縫數據交換,參攷Lehn(2003)長徑比為482的模型實驗完成隔水管流嚮與橫嚮渦激振動的三維數值模擬.模擬結果與實驗結果吻閤良好,都反映瞭多階振動模態特性.引入激髮速度解釋瞭多階振動模態的現象.進一步分析錶明,大長徑比柔性隔水管髮生渦激振動時流場尾流區渦的脫落呈現多種渦結構模式,尾渦動力特性在不同截麵的變化體現齣明顯的三維特徵.同時隔水管振動時齣現非對稱彎麯大變形現象,運動軌跡呈現變形的“8”字形.研究同時錶明,順流嚮的振動響應不可忽略.
류체장채용k-ω단류모형진행삼유CFD수치모의,고체장채용기우삼유실체단원적유한원방법진행모의,통과일충신적방법실현류-고우합교계면적무봉수거교환,삼고Lehn(2003)장경비위482적모형실험완성격수관류향여횡향와격진동적삼유수치모의.모의결과여실험결과문합량호,도반영료다계진동모태특성.인입격발속도해석료다계진동모태적현상.진일보분석표명,대장경비유성격수관발생와격진동시류장미류구와적탈락정현다충와결구모식,미와동력특성재불동절면적변화체현출명현적삼유특정.동시격수관진동시출현비대칭만곡대변형현상,운동궤적정현변형적“8”자형.연구동시표명,순류향적진동향응불가홀략.
