正方形布置四圆柱结构流致振动响应特性研究 被引量：3

1

作者 胡中明 王嘉松 +2 位作者 孙远坤 郑瀚旭 范迪夏 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期670-681,共12页

通过风洞实验研究了正方形布置四圆柱的流致振动特性,实验雷诺数Re=3200~28900,圆柱间距比S/D=1.5~4.0(S为两圆柱圆心间距,D为圆柱直径),质量比m^(*)≈345.0.结果表明,当S/D≤2.0时,上游圆柱1和2呈现涡激振动和类弛振耦合响应,下游圆柱3... 通过风洞实验研究了正方形布置四圆柱的流致振动特性,实验雷诺数Re=3200~28900,圆柱间距比S/D=1.5~4.0(S为两圆柱圆心间距,D为圆柱直径),质量比m^(*)≈345.0.结果表明,当S/D≤2.0时,上游圆柱1和2呈现涡激振动和类弛振耦合响应,下游圆柱3和4呈现涡激共振和尾流弛振耦合响应;当S/D=2.5~3.0,上游圆柱1和2除了在约化速度超过一定值时存在弱振动外,基本接近单圆柱涡激振动响应,下游圆柱3和4表现为分离的涡激共振和尾流弛振响应;当S/D=4.0时,上游圆柱1和2振动响应几乎和单圆柱一样,而圆柱3和4仍呈现分离的涡激共振和尾流弛振响应.当圆柱呈现涡激振动(上游圆柱)或涡激共振(下游圆柱)时,涡脱频率f_(s)锁定于固有频率f_(n)的1倍谐频,而当圆柱呈现剧烈的类弛振响应(上游圆柱)或尾流弛振响应(下游圆柱)时,f_(s)则会出现明显的多倍谐频;圆柱模型振动频率f_(o)主频始终锁定于fn的1倍谐频.通过对比正方形四圆柱和双圆柱流致振动特性,发现双圆柱动力学响应规律在一定程度上仍适用于正方形布置四圆柱. 展开更多

关键词 流致振动 风洞实验 正方形四圆柱 涡激振动 流固耦合

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两串列方柱绕流的干扰数值研究 被引量：28

2

作者 陈素琴 黄自萍 +1 位作者 沈剑华 顾明 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期320-325,共6页

用数值方法研究了绕流两串列方柱的气动力及其相互干扰 ,使用了经改进的标志网格 (MAC)方法对相同尺寸的方柱在不同间距比下的流场进行了数值模拟 .结果表明 :实验中观测到的两串列方柱的阻力不随两方柱的间距比连续变化 ,而是在临界间... 用数值方法研究了绕流两串列方柱的气动力及其相互干扰 ,使用了经改进的标志网格 (MAC)方法对相同尺寸的方柱在不同间距比下的流场进行了数值模拟 .结果表明 :实验中观测到的两串列方柱的阻力不随两方柱的间距比连续变化 ,而是在临界间距比时出现不连续跳跃的现象得到了成功的再现 ,数值计算所得的阻力值与风洞实验值吻合得比较好 . 展开更多

关键词 串列方柱 标志网格方法 多重网格方法 绕流 气动力干扰 计算流体力学 建筑物 抗风设计 流场

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两并列方柱绕流相互干扰的数值研究 被引量：30

3

作者 陈素琴 顾明 黄自萍 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期131-146,共16页

用数值方法研究了绕流两并列方柱的气动力及其相互干扰·　使用了陈素琴等人提出的对流项用三阶逆风格式的带多重网格的改进的MAC方法,对两并列方柱的流场进行了模拟·　结果表明:两并列方柱在不同的间距比时其干扰特征有很大... 用数值方法研究了绕流两并列方柱的气动力及其相互干扰·　使用了陈素琴等人提出的对流项用三阶逆风格式的带多重网格的改进的MAC方法,对两并列方柱的流场进行了模拟·　结果表明:两并列方柱在不同的间距比时其干扰特征有很大的不同,小间距比时出现双稳态偏流,流动并不对称于双方柱间隙的中心轴线,而是偏向其中的一个方柱· 展开更多

关键词 尾流干扰 并列方柱 N-S方程 数值模拟 绕流

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正方形顺排排列四圆柱流致振动响应研究 被引量：14

4

作者 及春宁 陈威霖 徐万海 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期54-60,共7页

对间距比s/D=5.0正方形顺排排列四圆柱流致振动进行了数值模拟研究,圆柱仅横流向振动,雷诺数为Re=100,折合流速为R=2.0-50.0.研究发现,上游两圆柱的响应与单圆柱涡激振动相似,呈现出明显的初始分支和下端分支.上游两圆柱的振幅均在折合... 对间距比s/D=5.0正方形顺排排列四圆柱流致振动进行了数值模拟研究,圆柱仅横流向振动,雷诺数为Re=100,折合流速为R=2.0-50.0.研究发现,上游两圆柱的响应与单圆柱涡激振动相似,呈现出明显的初始分支和下端分支.上游两圆柱的振幅均在折合流速Ur=4.4时达到最大值Ymax/D=0.56,与单圆柱涡激振动最大振幅Ymax/D=0.57相近.下游两圆柱的振幅在折合流速Ur=7.9时达到最大值Ymax/D=0.997,比单圆柱涡激振动最大振幅增大了74.8%.正方形顺排排列四圆柱流致振动响应中出现了三个不对称区间,分别为第一不对称区间4.5〈Ur〈5.9、第二不对称区间6.9〈Ur〈7.2和第三不对称区间Ur〉10.5.圆柱不对称的振动响应特性和圆柱间隙流稳定偏斜有关. 展开更多

关键词 流致振动 正方形排列 圆柱 振动响应

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低雷诺数下交错放置的两方柱干扰的数值计算 被引量：6

5

作者 陈素琴 顾明 黄自萍 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1466-1470,共5页

用数值方法研究了低雷诺数下交错放置的 2方柱周围的流场 ,使用了经改进的标志网格方法对相同尺寸的两方柱交错放置的 5种位置的流场进行了数值模拟 .结果表明实验中观察到的 90°附近流场由偏向上游柱体转变为双稳态偏流在数值计... 用数值方法研究了低雷诺数下交错放置的 2方柱周围的流场 ,使用了经改进的标志网格方法对相同尺寸的两方柱交错放置的 5种位置的流场进行了数值模拟 .结果表明实验中观察到的 90°附近流场由偏向上游柱体转变为双稳态偏流在数值计算中得到了再现 ,数值计算所得到的阻力值与风洞实验值吻合得比较好 . 展开更多

关键词 钝体群绕流 交错放置 干扰 数值模拟

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并列双方柱绕流的大涡模拟及频谱分析 被引量：15

6

作者 魏英杰 朱蒙生 何钟怡 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2004年第8期824-830,共7页

　应用二阶全展开ETG有限元离散格式与大涡模拟相结合的方法,对间距比为1.5情况下的并列双方柱绕流进行了数值模拟·　由王小华、何钟怡提出的二阶全展开ETG有限元方法通过对N＿S方程中的时变项进行Taylor展开,从而把时间导数用空... 　应用二阶全展开ETG有限元离散格式与大涡模拟相结合的方法,对间距比为1.5情况下的并列双方柱绕流进行了数值模拟·　由王小华、何钟怡提出的二阶全展开ETG有限元方法通过对N＿S方程中的时变项进行Taylor展开,从而把时间导数用空间导数来代替,其作用相当于引入了人工粘性·　计算得到了不同时刻的流线图,给出了两方柱的阻力系数、升力系数以及两对称点上流向速度随时间的变化历程,并采用谱分析的方法研究了对称边界条件下并列双方柱绕流的频谱对称性问题·　为了消除初始条件的影响,在所取样本中去除了计算中初始段的数据,分别分析了阻力系数、升力系数以及两对称点上流向速度的频谱·　结果表明:对称边界条件下,双方柱绕流运动参量的时域过程虽然是不对称的。 展开更多

关键词 并列双方柱 对称绕流 频谱分析 ETG有限元 大涡模拟 阻力 升力

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串列双圆柱体绕流特性与互扰效应研究 被引量：9

7

作者 涂佳黄 曹波 +3 位作者 谭潇玲 梁经群 王志忠 王程 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期869-875,998,共8页

基于大涡模拟(LES)方法对亚临界雷诺数(Re=3900)下三维串列双圆柱体绕流问题进行了数值计算。首先,通过求解单圆柱算例来验证计算模型及参数的正确性。然后,着重分析了不同间距比对双圆柱体的流体力系数的影响,并阐述了双圆柱体流场特... 基于大涡模拟(LES)方法对亚临界雷诺数(Re=3900)下三维串列双圆柱体绕流问题进行了数值计算。首先,通过求解单圆柱算例来验证计算模型及参数的正确性。然后,着重分析了不同间距比对双圆柱体的流体力系数的影响,并阐述了双圆柱体流场特性变化及其互扰效应内在机理。研究表明:雷诺数Re=3900时,串列双圆柱体绕流临界间距比在3.9~4.0之间;随着间距比的增加,双圆柱体临近流场中二次涡团形成的区域与三维涡结构均会发生变化,导致其结构表面所受的流体力系数在时间与空间上变化的规律性逐渐减弱;达到临界间距比时,流体力系数的变化会呈现出较强的规律性。 展开更多

关键词 串列双圆柱 间距比 亚临界雷诺数 互扰效应 大涡模拟

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上游静止方柱尾流对下游方柱体尾激振动效应影响 被引量：6

8

作者 涂佳黄 谭潇玲 +3 位作者 杨枝龙 邓旭辉 郭小刚 张平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1321-1335,共15页

基于半隐式特征线分裂算子有限元法,对低雷诺数下串列布置上游静止方柱–下游双自由度运动方柱体结构的尾激振动问题进行了研究.首先与现有文献结果进行对比验证该方法的正确性.然后着重分析了雷诺数(Re)与折减速度(U_r)两个关键参数对... 基于半隐式特征线分裂算子有限元法,对低雷诺数下串列布置上游静止方柱–下游双自由度运动方柱体结构的尾激振动问题进行了研究.首先与现有文献结果进行对比验证该方法的正确性.然后着重分析了雷诺数(Re)与折减速度(U_r)两个关键参数对下游方柱尾激振动响应的影响,同时将计算结果与单方柱工况进行了对比.数值计算结果表明,雷诺数和折减速度对下游方柱的振幅、振动频率和运动轨迹等动力响应特性的影响较大.随着雷诺数的增大,双柱系统的互扰效应从以涡激效应为主逐渐转变为尾激效应发挥主导作用,从而导致下游方柱的振动响应增强.单方柱工况结构运动轨迹均呈'8'字形.然而,下游方柱的运动轨迹会随着雷诺数的增加而变得复杂.雷诺数较小时(Re=40, 80),下游方柱的运动轨迹基本为'8'字形.雷诺数较大时(Re=120, 160, 200),下游方柱的运动轨迹会出现双'8'字形.同时,下游方柱的尾流场特性主要呈现2S, 2S*, 2P,2T, P+S和稳态6种模式.最后,通过对流场特性进行分析,揭示了串列双方柱系统尾激振动效应的作用机理. 展开更多

关键词 串列双方柱体 尾激振动 动力响应 尾流特征 半隐式特征线分裂算子有限元法

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正型排布四圆柱绕流流动模式的格子Boltzmann模拟 被引量：3

9

作者 杨佼 武文斐 +1 位作者 龚志军 李保卫 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第19期5427-5430,5435,共5页

利用格子Boltzmann数值方法模拟了绕正型排布的四个圆柱的二维层流流动,研究了雷诺数Re=70时,16种不同圆柱节距比下的流动模式,提出了无因次数α,β对流动模式进行分类,α为上游圆柱与下游圆柱的关联程度,β为尾涡形态的关联程度。结果... 利用格子Boltzmann数值方法模拟了绕正型排布的四个圆柱的二维层流流动,研究了雷诺数Re=70时,16种不同圆柱节距比下的流动模式,提出了无因次数α,β对流动模式进行分类,α为上游圆柱与下游圆柱的关联程度,β为尾涡形态的关联程度。结果表明α主要受横向节距比的影响,当α<0.4时为稳定屏蔽流,当0.4≤α<1.0时为摆动屏蔽流,当α≥1.0时为涡脱落流态;而β主要受纵向节距比的影响,当β<0.26时为单体模式,当0.26≤β<1.0时为干扰模式,当β≥1.0时为涡分离模式。本研究为多柱绕流流态的定量划分进行了探索。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 圆柱绕流 正型排布 流动模式

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不同间距串列双方柱流致振动运动特性分析 被引量：3

10

作者 丁林 叶倩云 +2 位作者 王海博 熊翊君 张力 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期331-339,共9页

多钝体流致振动是涉及流体工程安全性的重要问题,为了探究多钝体流致振动的相互影响,针对不同间隙距离串列弹性支撑双方柱流致振动进行研究,方柱间距变化范围为2-6倍方柱边长D,分析折减速度在4.04-13.46时双方柱振幅及频率响应特性,并... 多钝体流致振动是涉及流体工程安全性的重要问题,为了探究多钝体流致振动的相互影响,针对不同间隙距离串列弹性支撑双方柱流致振动进行研究,方柱间距变化范围为2-6倍方柱边长D,分析折减速度在4.04-13.46时双方柱振幅及频率响应特性,并与串列被动控制双圆柱流致振动和相关方柱实验进行比较。研究结果表明,当方柱间距大于4 D时,上游方柱振动响应与单方柱实验结果相似,受下游方柱的影响较弱;双方柱流致振动在间距为4 D时得到加强,上下游方柱达到最大振幅,分别为1.06 D和1.10 D;当间距小于4 D时,双方柱流致振动减弱,与单方柱实验结果相比振幅减小;间距对双方柱的振动频率没有表现出明显影响。在折减速度为8.00时,随间距增大,上游方柱能在双方柱间隙内形成完整脱体旋涡,下游方柱的尾涡模态经历了2S(双单涡模态)、P+2S(涡对+双单涡组合模态)、2S的转变过程。 展开更多

关键词 流致振动 双方柱 串列排布 间隙距离 旋涡脱落

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不同风向角下线形布置双方柱脉动气动力特性研究 被引量：2

11

作者 杨群 吴倩云 +2 位作者 姜会民 刘庆宽 刘小兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第13期159-166,192,共9页

为了给实际工程中线形布置双方形截面结构的脉动风荷载提供参考,通过刚性模型风洞试验测试了不同风向角下线形布置双方柱在不同间距时的脉动气动力系数,并与单方柱的结果进行了对比分析。结果表明:线形布置双方柱的脉动气动力特性按风... 为了给实际工程中线形布置双方形截面结构的脉动风荷载提供参考,通过刚性模型风洞试验测试了不同风向角下线形布置双方柱在不同间距时的脉动气动力系数,并与单方柱的结果进行了对比分析。结果表明:线形布置双方柱的脉动气动力特性按风向角可分为小风向角(0°≤α≤10°)、中等风向角(10°<α<80°)和大风向角(80°≤α≤90°)三类。在小风向角和大风向角下,脉动气动力系数分别在3.0<L/D<4.0和2.0<L/D<3.0时发生突升,需引起设计的高度重视。在中等风向角下,脉动气动力系数随间距的变化没有发生突变,按风向角又可细分为10°<α≤30°和30°<α<80°两类。 展开更多

关键词 线形布置双方柱 风洞试验 脉动气动力 风向角

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线形布置双方柱平均气动力特性试验研究 被引量：2

12

作者 杨群 吴倩云 +3 位作者 姜会民 孙亚松 刘庆宽 刘小兵 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期503-510,621,共9页

为研究线形布置双方柱在不同风向角和不同间距比时的平均气动力特性,采用刚性模型测压风洞试验的方法,测试并分析了双方柱在风向角0°≤α≤90°、间距比1.2≤L/D≤8范围内的平均升阻力系数。研究表明,线形布置双方柱的平均气... 为研究线形布置双方柱在不同风向角和不同间距比时的平均气动力特性,采用刚性模型测压风洞试验的方法,测试并分析了双方柱在风向角0°≤α≤90°、间距比1.2≤L/D≤8范围内的平均升阻力系数。研究表明,线形布置双方柱的平均气动力特性按照风向角可分为3类:小风向角(0°≤α≤10°)、中等风向角(10°<α<60°)和大风向角(60°≤α≤90°)。小风向角下,平均气动力系数在临界间距比3≤L/D≤4时存在明显的跳跃现象;中等风向角下,随间距比的增大,上游方柱的平均阻力系数先减小后增大,平均升力系数变化不大,下游方柱的平均阻力系数逐渐增大,平均升力系数逐渐减小;大风向角下,当L/D≤2时,随着间距比的增大,上游方柱的平均阻力系数逐渐减小,平均升力系数先减小后增大,下游方柱的平均阻力系数先减小后增大,平均升力系数则相反;当L/D≥2.5时,双方柱的平均气动力系数随间距比的增大变化平缓。 展开更多

关键词 线形布置双方柱 风洞试验 平均气动力 风向角 间距比

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正方形排列四圆柱体绕流特性及互扰效应研究 被引量：2

13

作者 涂佳黄 唐彪 +2 位作者 曹波 王程 梁经群 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期32-40,I0003,共10页

基于计算流体动力学理论,运用大涡模拟方法对雷诺数Re=3900三维正方形排列四圆柱体结构群的绕流问题进行数值计算,主要分析来流攻角与间距比两个参数对四圆柱体结构群流体参数及流场模态的影响。结果表明:来流攻角与间距比均对四圆柱体... 基于计算流体动力学理论,运用大涡模拟方法对雷诺数Re=3900三维正方形排列四圆柱体结构群的绕流问题进行数值计算,主要分析来流攻角与间距比两个参数对四圆柱体结构群流体参数及流场模态的影响。结果表明:来流攻角与间距比均对四圆柱体结构群绕流特性有较强的影响;来流攻角θ=0°、22.5°、45°下,临界间距比分别为3.5、4.0、3.0;间距比的变化会导致下游圆柱表面压力系数分布发生改变;另一方面,间距比较小时,四圆柱体结构之间的互扰作用均以临近效应为主;随间距比增大,上游圆柱尾流对下游圆柱有显著影响,其互扰作用会转变尾激效应。 展开更多

关键词 四圆柱体 来流攻角 间距比 流体力系数 互扰效应

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两种串列方柱气动性能的试验研究 被引量：2

14

作者 杜晓庆 陈如意 +1 位作者 许汉林 马文勇 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期847-852,1018,共7页

针对两种布置形式(水平布置和对角布置)的串列双方柱,通过同步测压风洞试验,在雷诺数为Re=8.0×10^4、间距比为P/B=1.75~5.00(其中P为方柱中心间距、B为方柱边长)条件下,得到了两种布置形式串列双方柱的表面风压,重点研究了对角串... 针对两种布置形式(水平布置和对角布置)的串列双方柱,通过同步测压风洞试验,在雷诺数为Re=8.0×10^4、间距比为P/B=1.75~5.00(其中P为方柱中心间距、B为方柱边长)条件下,得到了两种布置形式串列双方柱的表面风压,重点研究了对角串列双方柱的气动力、风压分布、Strouhal数等气动性能随方柱间距的变化规律,并与水平串列双方柱进行比较。水平串列双方柱的气动力在P/B=3.00~3.50时会发生跳跃现象,下游方柱的平均阻力由负值突变为正值,而对角下游方柱平均阻力系数则均为负值。结果表明:当P/B<3.00时,对角串列双方柱的平均和脉动气动力系数、最大平均负压强度和脉动风压系数均大于水平串列双方柱,而当P/B>3.00时则情况相反;对角串列双方柱的Strouhal数明显小于相同间距下的水平串列双方柱,且在P/B<3.00时对角串列双方柱的升力功率谱出现了多个峰值。 展开更多

关键词 串列双方柱 风洞试验 水平布置 对角布置 气动性能

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不同倒角半径四柱体绕流数值模拟及水动力特性分析 被引量：2

15

作者 于定勇 康骁 赵建豪 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-11,共11页

为研究四柱体布置情况下倒角半径变化对柱体绕流水动力特性的影响,使用Fluent软件,采用大涡模拟方法研究了在雷诺数Re=3900下6种不同倒角半径的柱体在方形四柱体布置时的三维流场。在模型分析验证有效后,分析了柱体后方瞬时流场、水动... 为研究四柱体布置情况下倒角半径变化对柱体绕流水动力特性的影响,使用Fluent软件,采用大涡模拟方法研究了在雷诺数Re=3900下6种不同倒角半径的柱体在方形四柱体布置时的三维流场。在模型分析验证有效后,分析了柱体后方瞬时流场、水动力参数、时均流场的变化情况。分析结果表明:随着倒角半径的增大,上游柱体的平均阻力系数逐渐减小,下游柱体的平均阻力系数除了在R+=0.1处增幅很大以外,其余均随倒角半径变大而平稳变大;各柱体的升力系数均方根变化趋势基本相同;R+=0.1、0.5时,上下游两柱体的升力系数曲线相位相反,而在R+=0.2、0.3和0.4时,上下游两柱体的升力系数曲线相位相同。 展开更多

关键词 倒角半径 柱体绕流 四柱体布置 时均流场 涡脱落形态 大涡模拟

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横掠并列双方柱强制对流换热的频谱分析

16

作者 魏英杰 何钟怡 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1249-1251,共3页

应用大涡模拟与二阶全展开ETG有限元离散格式相结合的方法对横掠并列双方柱强制对流换热进行了数值模拟,研究了间距比为1.5的情况下横掠并列双方柱强制对流换热的速度场及温度场.并根据长时程的模拟结果对温度场参数进行了频谱分析.结... 应用大涡模拟与二阶全展开ETG有限元离散格式相结合的方法对横掠并列双方柱强制对流换热进行了数值模拟,研究了间距比为1.5的情况下横掠并列双方柱强制对流换热的速度场及温度场.并根据长时程的模拟结果对温度场参数进行了频谱分析.结果表明:横掠并列双方柱强制对流换热问题的温度场参数的时域过程虽然不对称,但频域过程基本上是对称的. 展开更多

关键词 并列双方柱 强制对流 大涡模拟

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谱单元法及其在多圆柱绕流分析中的应用 被引量：6

17

作者 韩兆龙 周岱 +2 位作者 陈亚楠 桂晓澜 李俊龙 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第1期21-29,37,共10页

系统阐明谱单元方法,基于谱单元方法对低雷诺数Re=200时不同间距下的顺排两圆柱和Re=150正方形排列的四圆柱绕流及其阻力系数、升力系数等进行数值模拟。研究比较不同间距比L/D(两圆柱圆心距离与圆柱直径之比)对两圆柱和四圆柱绕流的影... 系统阐明谱单元方法,基于谱单元方法对低雷诺数Re=200时不同间距下的顺排两圆柱和Re=150正方形排列的四圆柱绕流及其阻力系数、升力系数等进行数值模拟。研究比较不同间距比L/D(两圆柱圆心距离与圆柱直径之比)对两圆柱和四圆柱绕流的影响,计算分析了涡量图分布、平均阻力系数和斯托罗哈数随间距比的变化。研究表明,间距比对顺排两圆柱和正方形四圆柱绕流影响显著;顺排两圆柱绕流存在临界间距比,在Re=200时临界间距比约为3.6。正方形排列四圆柱存在三种流态。当流场从一种流动形态变成另外一种流动形态时,力学参数发生显著变化,在某些间距比区间内出现骤升或骤降现象。 展开更多

关键词 谱单元法 顺排两圆柱 正方形四圆柱 间距比 流动形态

全文增补中

靠近排列的两个交错方柱三维绕流的数值模拟

18

作者 朱祚金 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期425-431,共7页

通过用时间分裂算法求解Navier－Stokes方程,对中等Reynolds数下靠近排列的两个交错方柱三维绕流进行了数值模拟,其中,中间速度场用四阶Adams格式计算,压力场通过结合近似因子分解方法AF1与稳定的双共轭梯度方法Bi-CGSTAB进行迭代求解... 通过用时间分裂算法求解Navier－Stokes方程,对中等Reynolds数下靠近排列的两个交错方柱三维绕流进行了数值模拟,其中,中间速度场用四阶Adams格式计算,压力场通过结合近似因子分解方法AF1与稳定的双共轭梯度方法Bi-CGSTAB进行迭代求解．数值模拟发现当两个方柱靠得较近时,有互相吸引趋势,而且上游方柱的Strouhal数较大．方柱的交错排列方式对绕流影响明显．计算结果与实验定性吻合,而且比用MAC－AF1方法计算的结果好． 展开更多

关键词 方柱三维绕流 数值模拟 交错排列 近似因子分解 双共轭梯度方法 时间分裂算法 NAVIER-STOKES方程

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不同排列小间距双方柱涡激振动数值模拟研究 被引量：2

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作者 邬益东 李海泉 +2 位作者 王晓欣 史力 吴莘馨 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期334-344,共11页

为研究不同排列下小间距双方柱涡激振动特性及其振动机理,在雷诺数为100时,对间距比为2、质量比为3的串列、错列和并列排列双方柱涡激振动进行数值模拟研究,分析了双柱在折合流速U_(r)=1~30下的响应振幅及频率特性,并得到振动柱体的升... 为研究不同排列下小间距双方柱涡激振动特性及其振动机理,在雷诺数为100时,对间距比为2、质量比为3的串列、错列和并列排列双方柱涡激振动进行数值模拟研究,分析了双柱在折合流速U_(r)=1~30下的响应振幅及频率特性,并得到振动柱体的升阻力系数,以了解其气动力系数的变化情况,探讨了不同排列下双柱尾流结构的变化情况。结果表明:串列及错列排列中,下游柱涡激振动振幅远大于单柱,上游柱振动受到抑制(θ=60°的双方柱排列情况除外)。并列排列中,双柱振动曲线几乎一致,其涡激振动振幅比单柱稍大。各排列双柱均发生尾流驰振现象,使其在U_(r)超出共振区时仍保持较高的振幅。不同排列的双柱阻力系数C_(D)(θ=30°的双柱排列下游柱除外)均在共振区内突增,在共振区外保持不变。在共振区内,双柱C_(Lrms)随U_(r)的变化情况与A*的大小有关;在其余U_(r)范围内,双柱C_(Lrms)基本不变。串列双柱存在3种尾流模式,θ=30°双柱排列的尾流模式与串列双柱相似,但在超出共振区时,其尾流呈现无序状态。在θ=60°,90°双柱排列中,当U_(r)较大时,双柱尾涡结构呈现混乱的状态;当U_(r)较高时,柱体各自独立脱落旋涡。 展开更多

关键词 涡激振动 双方柱 串列 错列 并列

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串列双方柱干扰效应流动机理研究 被引量：9

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作者 樊晓羽 秦浩 +1 位作者 商敬淼 胡帅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期230-238,244,共10页

为了研究建筑群体周围的流场结构,减小工程设计中由于干扰效应造成的损失,利用粒子图像测速(PIV)结合数值模拟,研究在较大雷诺数及不同间隙工况下,双方柱流场受干扰时的流动特性及流场空间结构。分析升阻力系数、涡脱频率、斯特劳哈尔... 为了研究建筑群体周围的流场结构,减小工程设计中由于干扰效应造成的损失,利用粒子图像测速(PIV)结合数值模拟,研究在较大雷诺数及不同间隙工况下,双方柱流场受干扰时的流动特性及流场空间结构。分析升阻力系数、涡脱频率、斯特劳哈尔数等流场特征参数,探究不同间隙对串列双方柱的影响。当Re=3.42×104时,存在临界间隙比G=4使串列双方柱流场结构发生突变,试验观察到流场中出现双稳态现象;当G<4时,下风向方柱平均阻力系数为负值,小于单方柱情况下的阻力,屏蔽效应明显,上风向方柱后方涡脱落被抑制,平均阻力系数出现了明显的降幅,最大降幅约达10%;当G>4时,上下方柱均有涡旋脱落。该结果对于工程应用具有参考意义。 展开更多

关键词 串列方柱 干扰效应 粒子图像测速(PIV) 雷诺数 风洞试验 数值模拟

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