為澄清串列雙方柱流致振動(dòng)的質(zhì)量比效應(yīng),采用數(shù)值模擬方法,在雷諾數(shù)為150時(shí),研究了質(zhì)量比（m*=3,10,20）對(duì)下游方柱振動(dòng)響應(yīng)特性的影響規(guī)律,分析了下游方柱尾流模態(tài)的演變過程,探討了導(dǎo)致下游方柱振動(dòng)的流固耦合機(jī)制.結(jié)果表明:質(zhì)量比對(duì)下游方柱的流致振動(dòng)有重要影響,低質(zhì)量比（m*=3）時(shí)下游方柱的振動(dòng)響應(yīng)更為復(fù)雜,隨著折減速度的增大,下游方柱并未出現(xiàn)傳統(tǒng)"鎖定"現(xiàn)象（即振動(dòng)頻率比fy/fn≈1的鎖定）,而發(fā)生了"弱鎖定"現(xiàn)象（即fy/fn <1的鎖定）;隨著質(zhì)量比的增加（m*=10和20）,"弱鎖定"現(xiàn)象消失,而出現(xiàn)傳統(tǒng)"鎖定"現(xiàn)象,且下游方柱橫流向最大振幅減小.質(zhì)量比對(duì)串列雙方柱的柱心間距有明顯影響,低質(zhì)量比（m*=3）時(shí)的柱間距在振動(dòng)鎖定區(qū)內(nèi)會(huì)急劇減小,而較高質(zhì)量比（m*=10和20）下的柱間距則變化不大.此外,質(zhì)量比對(duì)串列雙方柱的尾流模態(tài)和流固耦合機(jī)制也有顯著影響,其中低質(zhì)量比（m*=3）下的情況更為多樣. 

【文章來源】：力學(xué)學(xué)報(bào). 2019,51(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

圖1 雙方柱計(jì)算模型

圖1 雙方柱計(jì)算模型雙方柱網(wǎng)格方案和網(wǎng)格計(jì)算域如圖3和圖4所示.兩方柱中間為坐標(biāo)原點(diǎn)O,入口邊界距原點(diǎn)O為30B;上、下邊界距原點(diǎn)O為30B;出口邊界距原點(diǎn)O為40B;此外,方柱設(shè)定在紅色實(shí)線圓形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng).本文對(duì)計(jì)算域網(wǎng)格進(jìn)行分塊處理,其中,所有算例的方柱在近壁面內(nèi)采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格;在紅色實(shí)線圓形區(qū)域內(nèi)采用三角形非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,區(qū)域外均采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格.由于方柱周圍的流動(dòng)現(xiàn)象較為復(fù)雜為了精確模擬方柱近壁面的流場(chǎng)特性,在靠近方柱表面處對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行了加密,近壁面最小網(wǎng)格尺寸為?x/B=?y/B=0.01,近壁面法線方向(垂直于壁面方向)的網(wǎng)格增長率為1.06.

計(jì)算流場(chǎng)的邊界條件設(shè)置如圖4所示:入口邊界采用速度入口(velocity-inlet);出口邊界采用自由出流(outflow);兩側(cè)壁面設(shè)為對(duì)稱(symmetry)邊界;方柱表面設(shè)為無滑移壁面(wall).在具體的數(shù)值計(jì)算中,壓力和速度耦合采用SIMPLEC法求解,動(dòng)量方程采用二階精度的離散格式.圖4 計(jì)算域和邊界條件示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3111548