湍流强度对涡激振动潮流能转换装置振子响应影响研究

作者:谭俊哲*; 王保振; 袁鹏; 王树杰; 陈超; 郑志爽
来源:太阳能学报, 2020, 41(10): 20-26.
DOI:10.19912/j.0254-0096.2020.10.004

摘要

在实海况下,湍流会对涡激振动潮流能转换装置产生影响。为研究湍流强度对涡激振动潮流能转换装置圆柱振子的影响规律,采用SST k-ω湍流模型,通过数值模拟方法在均匀流、湍流强度分别为5%和10%共3种条件下,分析涡激振动潮流能转换装置圆柱振子的振幅比、频率比、升阻力系数的变化情况。结果表明:随着湍流强度的增加,在上部分支振子的振幅比下降,振幅的锁定区域相对均匀流略微变窄;在初始分支,振子在湍流时比均匀流时起振流速高,起振时间长。当约化速度Ur> 4.08时,振子在湍流状态下的升力系数比均匀流时低;当湍流强度为10%时,阻力均值在整个区间比均匀流时小。从能量利用角度分析,振子在上部分支均匀流运动时有效功率比湍流时高。