發(fā)布時間：2025-02-19 20:12

　　 文章基于計算流體力學(xué)軟件STARCCM采用有限體積法結(jié)合重疊網(wǎng)格技術(shù)在低雷諾數(shù)Re=300條件下對串列不等直徑雙圓柱進行數(shù)值模擬,分析了直徑比(d/D)和間距比(G/D)對串列不等直徑雙圓柱渦激振動特性的影響。研究結(jié)果表明:上、下游圓柱之間的相互作用隨著間距比的增加而減小;下游小圓柱的振幅比隨著直徑比的增加而減小,當G/D=2,d/D=0.2時,上、下游圓柱的振幅比均取得最大值,其中下游圓柱的振幅比最大可達3.2 d;間距比和直徑比對上游大圓柱的升、阻力系數(shù)的影響較大,下游小圓柱的升、阻力系數(shù)均隨著直徑比的增加而呈現(xiàn)出逐漸增大的變化趨勢。研究結(jié)果可為海流能發(fā)電裝置振子直徑比和間距比的選取提供參考。

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖1 計算域及邊界示意圖

圖1為計算域及邊界示意圖。圓柱圓心距離進口邊界為15D，距離上、下邊界均為15D。進口采用速度入口，出口采用壓力出口，上、下邊界采用對稱邊界，圓柱為壁面邊界。限定上、下游圓柱均做垂直流向單自由度振動。2數(shù)值計算方法

圖4 不同直徑比下升力系數(shù)均方根的變化曲線

在不同間距比下，上、下游圓柱的升力系數(shù)均方根Clrms隨直徑比的變化曲線如圖4所示。從圖4(a）可以看出：對于上游大圓柱，當G/D=2，直徑比較小時，Clrms較小，隨著直徑比的逐漸增加，Clrms變化明顯，并在d/D=0.6后出現(xiàn)陡增趨勢，說明耦合不等直徑的雙圓柱振動時，圓柱間....

圖5 不同直徑比下阻力系數(shù)均方根的變化曲線

在不同間距比下，上、下游圓柱的阻力系數(shù)均方根Cdrms隨直徑比的變化曲線如圖5所示。從圖5(a）可以看出：對于上游大圓柱，當G/D一定時，隨著直徑比的逐漸增大，Cdrms出現(xiàn)較強的波動性，這說明當間距比一定時，下游小圓柱的直徑變化對上游大圓柱的影響較大；當G/D=3,4,6時，隨....

圖6 升力的功率譜密度分布示意圖

計算串列不等直徑雙圓柱繞流時發(fā)現(xiàn)，大小圓柱的渦脫落頻率相同，但均比單圓柱繞流小。圖6給出了d/D=0.6時不同間距比對應(yīng)的升力信號的功率譜密度。從圖6中可以看出：當G/D=2,3,4,6時，上游大圓柱對應(yīng)的旋渦脫落頻率分別為0.9087,0.9314,0.9332,0.93....

本文編號：4034266