不同排列小间距双方柱涡激振动数值模拟研究

作者：邬益东; 李海泉; 王晓欣; 史力^*; 吴莘馨

来源：振动工程学报, 2023, 36(02): 334-344.

DOI：10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2023.02.005

• 涡激振动
• 双方柱
• 串列
• 错列
• 并列

为研究不同排列下小间距双方柱涡激振动特性及其振动机理，在雷诺数为100时，对间距比为2、质量比为3的串列、错列和并列排列双方柱涡激振动进行数值模拟研究，分析了双柱在折合流速Ur=1～30下的响应振幅及频率特性，并得到振动柱体的升阻力系数，以了解其气动力系数的变化情况，探讨了不同排列下双柱尾流结构的变化情况。结果表明：串列及错列排列中，下游柱涡激振动振幅远大于单柱，上游柱振动受到抑制(θ=60°的双方柱排列情况除外)。并列排列中，双柱振动曲线几乎一致，其涡激振动振幅比单柱稍大。各排列双柱均发生尾流驰振现象，使其在Ur超出共振区时仍保持较高的振幅。不同排列的双柱阻力系数CD(θ=30°的双柱排列下游柱除外)均在共振区内突增，在共振区外保持不变。在共振区内，双柱CLrms随Ur的变化情况与A*的大小有关；在其余Ur范围内，双柱CLrms基本不变。串列双柱存在3种尾流模式，θ=30°双柱排列的尾流模式与串列双柱相似，但在超出共振区时，其尾流呈现无序状态。在θ=60°，90°双柱排列中，当Ur较大时，双柱尾涡结构呈现混乱的状态；当Ur较高时，柱体各自独立脱落旋涡。

• 单位
  清华大学