直管在横向流体冲刷下的流固耦合分析

作者：姜超; 梁铁波; 王昌朔; 廖成宇; 艾阳

来源：科技视界, 2022, (22): 48-52.

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2022.22.13

• 流固耦合
• 流致振动
• ANSYS Workbench
• 大涡模拟(LES)模型

为找到一种直管在横向流体冲刷下的流固耦合模拟方法，文章在流场CFD计算中分别采用Transition SST模型、 Realizable k-e模型、低雷诺数k-e模型和LES模型四种不同的湍流模型。文章基于ANSYS Workbench平台，采用动网格技术和双向流固耦合计算方法研究直管在3～7m/s流速范围内的横向冲刷下的流致振动特性，将耦合模拟得到的振动幅值和振动频率与David Schowalter等人的试验结果进行对比分析。研究结果表明：LES湍流模型对流致振动的模拟精度较高，耦合计算得到的振动幅值与试验值之间的偏差小于5%，振动频率与试验值之间的偏差小于2%。因此，在流固耦合计算中，LES模型作为湍流模型，能更好地模拟直管在横流冲刷下的流致振动。

• 单位
  中国核动力研究设计院