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均匀平面剪切流作用下圆柱体的涡激振动
  • ISSN号:1006-7043
  • 期刊名称:《哈尔滨工程大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:U656.6[交通运输工程—港口、海岸及近海工程;交通运输工程—船舶与海洋工程]
  • 作者机构:[1]上海交通大学海洋工程重点实验室,上海200030, [2]中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50323004);上海市科委专项基金资助项目(05DJ14001).
中文摘要:

对二维平面均匀剪切流作用下,弹性支撑圆柱体在横向和流向运动的涡激振动进行了数值模拟.数值计算实现了雷诺数在[2000,5000]内,圆柱体在不同剪切率[0.01,0.05]条件下的涡激振动.圆柱体的横向振幅、运动轨迹、振动频率和升力系数及位移时历曲线的计算结果表明,对于不同的雷诺数,存在剪切率的“锁定区间”.雷诺数较小时,剪切率的锁定区间较小,随着雷诺数的增加,剪切率的锁定区间增大.在剪切率的锁定区间内,横向振幅增大,脱离剪切率锁定区问后,横向振幅迅速下降.计算结果发现圆柱体的运动轨迹可以完全不同于普遍认可的“8”形轨迹,在剪切率锁定区间内圆柱体运动轨迹似“小雨点”的外形,这是在平面横向剪切流条件下得到的圆柱体运动的新轨迹.

英文摘要:

A numerical simulation of an elastically supported cylinder in 2-D uniform planar shear flow was conducted. It simulated the vortex-induced vibrations of a cylinder with Reynolds numbers ranging from 2 000 to 5 000 and shear rates ranging from 0. 01 to 0. 05. Numerical results, including transverse amplitudes, motion trajectories, vibration frequencies, and displacements show that there exists a shear rate lock-in range with respect to various Reynolds numbers. The shear rate lock-in range is relatively narrow when the Reynolds number is small, but it soars rapidly as the Reynolds number increases. Transverse amplitude increases when shear rate falls into the lock-in range and decreases sharply when shear rate is out of lock-in range. It is also found that the vibrating trace of the cylinder in a uniform planar shear flow is completely different from the "8" shape which was commonly known. We find that this new vibrating trace resembles a raindrop within the shear rate lock-in range.

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期刊信息
  • 《哈尔滨工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
  • 主办单位:哈尔滨工程大学
  • 主编:杨士莪
  • 地址:哈尔滨市南岗区南通大街145号1号楼
  • 邮编:150001
  • 邮箱:xuebao@hrbeu.edu.cn
  • 电话:0451-82519357
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-7043
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1390/U
  • 邮发代号:14-111
  • 获奖情况:
  • 工信部科技期刊评比"优秀期刊奖",中国高校科技期刊评比"精品期刊奖","北方十佳期刊奖",首届黑龙江省政府出版奖--优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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