低雷诺数下多根圆柱横向受迫振动的数值模拟研究

作者：吴浩; 孙大鹏; 吕林

来源：中国海洋平台, 2015, 30(02): 48-56.

• 多根圆柱
• 横向受迫振动
• 三步有限元方法

采用三步有限元方法直接求解ALE描述的N-S方程组,结合ALE动网格技术,建立了2D横向受迫振动的数值模型。利用该模型计算了1个主圆柱体与4个附属小圆柱体的横向受迫振动问题,Re=185,振幅比Ae/D=0.2,频率比fe/fs=0.861.04,间隔0.01。通过分析总流体力及其频谱随频率比的变化,发现总流体力出现了突变,且流体力的振动模态可以分为4种不同的类型,其中包括基本锁定状态。最后分析了升力突变前后流体-结构能量传递关系、结构位移和升力的相位关系以及涡脱落模式的变化。

• 单位
  海岸和近海工程国家重点实验室; 大连理工大学