二维矩形月池内流体自振特性研究

作者：黄磊; 刘利琴; 唐友刚

来源：振动与冲击, 2014, 33(22): 139-145.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2014.22.025

• 月池
• 半解析解
• 自振特性
• 势流理论

研究二维矩形月池流体的自振特性。基于线性势流理论,采用Galerkin展开,将问题转化为月池自振频率特征值问题,求解自振频率及速度势函数的系数矩阵,获得二维矩形月池固有频率及振型的半解析解,分析月池几何参数对月池流体自振特性影响。研究表明,由于内部与外流连通,月池流体呈垂向活塞(piston)振动及晃荡(sloshing)运动两种形式。垂向活塞振动模态频率变化主要受液面高度影响,且随液面高度增加而减小;晃荡模态频率主要受月池宽度影响,随月池宽度增加而减小。活塞振动模态振型在液面较浅时出现波峰,随液面高度增加而消失。利用CFD方法计算月池运动,结果与半解析解中振型曲线拟合良好。

• 单位
  天津大学; 水利工程仿真与安全国家重点实验室