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摘要
基于Realizablek-ε模型,采用有限体积法对亚临界雷诺数下(Re=105)受迫振动圆柱的涡激振动问题进行了二维数值研究,着重研究了振动频率与振动幅度两个参数对圆柱振动响应的影响,计算了三类振动频率:①共振强迫;②振动频率小于静止圆柱脱落频率;③振动频率高于静止圆柱脱落频率,并分析了尾流涡度模式与横向受迫振动圆柱升力系数的关系。数值模拟结果表明,三类振动频率模式下的动力响应差异明显,振动频率与振动幅度对圆柱的脉动升力系数影响较大。随着受迫振动振幅的增加,圆柱脉动升力系数出现了突变衰减,圆柱静止情况下的脱落频率与受迫振动频率控制的波动出现了相位逆变,使得圆柱与流体的能量传递出现了逆向改变。尾迹涡度模式反映了脉动升力系数的突变,其中的"2P"模式反映出共振条件下,升力系数在圆柱振幅处于中等范围时保持较小值且变化较小。
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单位大连理工大学; 工业装备结构分析国家重点实验室
