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高雷诺数时分隔板对圆柱涡致振动的影响

丁林 张力 杨仲卿 机械工程学报 2013年第14期

摘要:钝体后安装分隔板是一种有效的被动控制技术,针对弹性支撑的圆柱.分隔板系统,采用有限体积法,求解雷诺平均的Navier-Stokes方程和使用Spalart.Allmaras-方程湍流模型,对非稳态湍流的圆柱.分隔板系统绕流进行数值计算。研究高雷诺数(1.5×10^4〈Re〈8×10^4)下,1D(D为圆柱直径)长的分隔板对圆柱涡致振动及其近尾迹流动特性的影响,将结果与没有分隔板时的圆柱绕流进行对比。结果表明,高Re数时分隔板的存在并没有减小圆柱振幅,振幅随Re数增加而持续增大;圆柱.分隔板结构的振动频率比单独的圆柱绕流时低,振动频率与固有频率比值保持在0.4附近;圆柱.分隔板结构后尾流旋涡出现2s模式,而没有分隔板时为2P模式。分隔板推迟尾流区剪切层间的相互作用,对圆柱涡致振动的抑制作用随着速度的降低逐渐加强。

关键词:圆柱分隔板旋涡脱落涡致振动

单位:重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室 重庆400030 重庆大学动力工程学院 重庆400030

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