基于大涡模拟的串列柔性多圆柱流致振动研究

作者：潘帅; 包艳^*

来源：甘肃科学学报, 2023, 35(02): 88-93.

DOI：10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2023.02.014

• 流致振动
• 计算流体力学
• 流固耦合
• 大涡模拟
• 串列多圆柱

串列布置的多柔性圆柱广泛存在于海洋工程、土木工程、核工业等工程领域。然而，当前关于两个以上串列柔性圆柱的流致振动(FIV)的研究成果有限，尤其是对串联多柔性柱间的流动干扰机制、流体-结构互作机制尚不清楚。因此，基于大涡模拟数值方法精确捕捉流场流动特性，并结合两端固支梁模型，研究了串列布置的五柔性圆柱体的FIV机制，其质量比为2,两个相邻的圆柱中心间距为3D(D表示圆柱直径),雷诺数为9 000。数值模拟结果表明：在第1圆柱和第2圆柱之间发生了剪切层的分离，但并未附着到下游圆柱表面上，导致漩涡完全脱落；根据频率特性分析，第1圆柱和第2圆柱的振动是由其本身漩涡脱落引起的，且主导频率也是单一的，而下游圆柱的振动呈现多个主导频率形式，并且涡脱频率不再显著。

• 单位
  建筑工程学院; 上海交通大学