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题名圆角化对受迫振动方柱绕流特性影响机理分析
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作者
程友良
焦慎俐
许强
刘鑫
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机构
华北电力大学(保定)动力工程系
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第7期1885-1899,共15页
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基金
国家自然科学基金(10672056)
国家海洋局可再生能源专项资金(9100214023)资助项目。
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文摘
为分析圆角化对低雷诺数下受迫振动方柱绕流特性的影响机理,对Ansys Fluent软件进行二次开发,即通过用户自定义函数中的DEFINECGMOTION宏对柱体周期性受迫振动的函数进行编程,并对流场计算域进行区域划分以便利用动网格技术中动态层法实现柱体受迫振动,从而实现对受迫振动柱体绕流流场的流固耦合模拟.在雷诺数Re=200时,考虑方柱截面不同圆角的影响,对均匀流作用下5种圆角化r/D=1/2,1/4,1/5,1/8和0受迫振动方柱的绕流进行数值模拟,分析了这5种参数下受迫振动方柱的升阻力系数、尾流涡量和锁定区间的变化规律,澄清了圆角化对受迫振动方柱稳定性的影响机理.研究表明:与尖角方柱相比,圆角化方柱升阻力系数有了明显的减小,且升力、阻力系数随圆角增大而减小;低振幅比下圆角方柱的涡旋脱落模式均为2S模态,涡旋尾迹变窄;锁定区间范围基本关于F=1对称,锁定区间的变化趋势与圆柱类似.
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关键词
圆角化处理
受迫振动方柱
绕流特性
机理分析
动网格技术
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Keywords
circularization
forced vibrating square columns
winding flow characteristics
mechanism analysis
dynamic mesh technology
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分类号
TK72
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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