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两自由度运动圆柱绕流的离散涡方法模拟
  • ISSN号:1007-7294
  • 期刊名称:船舶力学
  • 时间:0
  • 页码:9-20
  • 分类:O357.1[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室船舶与海洋工程学院,辽宁大连116024, [2]中国舰船研究设计中心,武汉430050
  • 相关基金:创新研究群体科学基金(50921001); 国家重点基础研究发展计划项目(2010CB83270)
  • 相关项目:海洋环境灾害作用与结构安全防护
中文摘要:

应用离散涡数值方法(Discrete Vortex Method,DVM)对弹性支承的二维圆柱绕流的涡激振动(VIV)问题进行数值模拟,研究单自由度横向运动系统、两自由度系统横向和流向耦合运动这两种模型的计算结果,得到了不同质量比、不同折合速度下的尾涡形状、受力系数和圆柱响应曲线,并分别提取了单自由度和两自由度两种模型所得到的横向振幅进行对比。总结出受质量比和自由度数影响的圆柱响应的变化规律,证实了锁定lock-in现象的发生过程。通过与实验结果的对比,验证了计算结果较为合理和可靠,说明离散涡方法是研究涡激振动问题的有效手段,并且它能够适应高雷诺数下的计算,并且认为圆柱的流向运动对涡激振动起着促进作用,在数值模拟中是应当予以重视的。计算过程采用FORTRAN语言编程实现。

英文摘要:

The problem of the two-dimensional flow around a cylinder with elastic support is investigated using Discrete Vortex Method(DVM).By conducting the system simulation of the one-dimensional transverse motion,the two-dimensional transverse and flow direction motion,the wake shapes,lift coefficients and response amplitudes of different mass ratios and reduced velocities are obtained.Comparisons are made between the transverse amplitudes for single degree of freedom and two degrees of freedom systems.The characteristics of the motion responses of the cylinder in different mass ratios and degree of freedoms are summarized.The lock-in phenomenon of Vortex-Induced Vibration can be observed successfully in the simulation and the simulated results have a very good agreement with the experimental results,which proves that the Discrete Vortex Method(DVM) is simple and robust for the investigation of the Vortex-Induced Vibration,especially having advantages for the simulation with high Reynolds number.The simulation results show that Vortex-Induced Vibration may be enhanced by the flow direction motion.The whole calculation program for the problem was written in FORTRAN language.

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期刊论文 277 会议论文 35 获奖 13 专利 6 著作 1
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期刊信息
  • 《船舶力学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国船舶重工集团公司
  • 主办单位:中国船舶科学研究中心 中国造船工程学会
  • 主编:颜开
  • 地址:江苏省无锡市滨湖区山水东路222号
  • 邮编:214082
  • 邮箱:huanggr@cssrc.com.cn
  • 电话:0510-85555510
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-7294
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1468/U
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获本系统科技进步一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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)
  • 被引量:4916