串列双圆柱涡激振动响应的数值模拟

作者：邹琳; 王华奥; 汪秒; 曾麒; 徐汉斌涡激振动响应串列双圆柱数值模拟动网格技术

摘要：该文利用动网格技术对雷诺数Re=100的串列双圆柱的涡激振动响应特性进行了详尽的数值研究。研究了上游圆柱固定,下游圆柱横向振动时,不同间距比（L/D=2-5）和折合流速（Ur=2.4-12）对上、下游圆柱的升阻力特性、涡激振动响应特性和圆柱间干扰效应的影响;以及下游圆柱双自由度（横向和流向振动）涡激振动响应特性。研究发现：随着间距比的增大,下游圆柱开始进入＂锁定区间＂的Ur减小,且下游圆柱的涡激振动对上游圆柱的影响逐渐减弱,但上游圆柱对下游圆柱的干涉效应一直存在。对于不同间距比,在折合流速Ur=7.2附近,下游圆柱的升阻力系数具有很明显的＂跳跃＂现象,并出现阻力峰值,且不同间距比的下游圆柱都在Ur=7.2时获得最大振幅且幅值相近,这意味着下游圆柱可能在此折合速度下被完全诱导,当下游圆柱被完全诱导振动后,间距比对圆柱振幅的影响较小。不同的折合流速下,小间距比（L/D=2）和大间距比（L/D=5）的尾流会表现出不同的流动形式和＂2P＂、＂2S＂等涡脱形式。下游圆柱双自由度振动时,流向振动相对横向振动振幅较小。

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