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波浪柱涡激振动自适应减振控制数值研究
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作者 邹琳 冯小闯 +2 位作者 左红成 张毓辰 肖俊 《力学学报》 北大核心 2025年第9期2107-2121,共15页
基于大涡模拟(LES)技术和重叠网格技术,对波浪柱在方位角90°/270°和120°/240°处施加吸气控制时的涡激振动(VIV)机制进行数值研究.同时,为了实现波浪柱涡激振动抑制的自适应吸气控制,通过实时监测波浪柱附近流场的... 基于大涡模拟(LES)技术和重叠网格技术,对波浪柱在方位角90°/270°和120°/240°处施加吸气控制时的涡激振动(VIV)机制进行数值研究.同时,为了实现波浪柱涡激振动抑制的自适应吸气控制,通过实时监测波浪柱附近流场的速度信息并将其作为强化学习(RL)框架中的反馈信息,以降低涡激振动振幅和减少能量输入为优化目标,利用近端策略优化算法(PPO)来调整吸气控制的动量系数.研究发现:施加吸气控制后,锁频区间显著缩小,但波浪柱的起振风速有所提前.吸气控制降低了柱体背面的负压,抑制了波浪柱涡激振动的脉动激励,剪切层在顺流向得以延长,旋涡脱落模式转变为平行脱落,尾涡呈长条状.在120°/240°处施加吸气控制的减振效果更优,与未受控条件相比,振幅比峰值降低了约73.17%.自适应控制过程显示,在最开始的较短时间内,闭环控制采用动量系数高于开环控制,以快速降低振动幅度;随后使用较低动量的吸气控制维持低幅度状态,总体吸气控制能量低于开环控制,且与未受控工况相比,振幅比降低了约96.9%.研究结果实现了波浪柱的自适应抑振闭环控制,为钝体绕流的自适应主动控制提供了新的思路和方法. 展开更多
关键词 波浪柱 涡激振动 吸气控制 抑制振动 自适应控制
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三角形排列波浪锥柱绕流流动特性数值分析
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作者 邹琳 吴伟男 +2 位作者 王家辉 郑云龙 徐汉斌 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期224-231,共8页
采用大涡模拟方法,分析了亚临界雷诺数为3 900时三角形排列波浪锥柱的横流向间距比和顺流向间距比对其升阻力特性、尾流干涉效应及三维流动结构等的影响.结果表明,上游2个波浪锥柱的升阻力特性受下游波浪锥柱影响较小,下游波浪锥柱处于... 采用大涡模拟方法,分析了亚临界雷诺数为3 900时三角形排列波浪锥柱的横流向间距比和顺流向间距比对其升阻力特性、尾流干涉效应及三维流动结构等的影响.结果表明,上游2个波浪锥柱的升阻力特性受下游波浪锥柱影响较小,下游波浪锥柱处于上游双波浪锥柱尾流中,其升阻力特性受横流向间距比和顺流向间距比影响更为显著.3个波浪锥柱间的流动状态可分为邻近干扰、漩涡撞击和涡相互作用状态.在漩涡撞击状态下,上游波浪锥柱尾涡得以发展充分,周期性撞击在下游波浪锥柱表面,从而产生较大的脉动升力.横流向间距比、顺流向间距比分别为3和6时,下游波浪锥柱脉动升力系数较单直圆柱提升了20.93倍. 展开更多
关键词 波浪 三角形排列 大涡模拟 流动结构 振动增强
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亚临界雷诺数下串列双波浪锥柱绕流数值模拟
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作者 邹琳 吴伟男 +2 位作者 刘健 柳迪伟 王家辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期706-715,共10页
针对风力俘能结构布局问题,基于大涡模拟(LES)方法,在亚临界雷诺数下(Re=3900)研究有限长串列双波浪锥柱的升阻力特性及其流动结构随间距比的变化规律。结果表明:由于上游波浪锥柱的影响,下游波浪锥柱的脉动升力系数大幅增大,当间距比为... 针对风力俘能结构布局问题,基于大涡模拟(LES)方法,在亚临界雷诺数下(Re=3900)研究有限长串列双波浪锥柱的升阻力特性及其流动结构随间距比的变化规律。结果表明:由于上游波浪锥柱的影响,下游波浪锥柱的脉动升力系数大幅增大,当间距比为3时,表面时均压力系数分布形式呈反向分布;随间距比增加,上游波浪锥柱尾流充分发展,并产生大量肋状涡撞击在下游波浪锥柱表面,下游波浪锥柱产生大的脉动升力,相较于单直圆柱提升约15.3倍,阻力系数降低约0.172。所得结果可为风力俘能结构布局提供有益参考。 展开更多
关键词 串列双波浪 间距比 升阻力特性 流动结构 大涡模拟
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三维错列双波浪锥柱绕流流动特性数值仿真 被引量:1
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作者 邹琳 刘健 +2 位作者 吴伟男 闫豫龙 魏翼鹰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期163-170,共8页
利用大涡模拟分析了雷诺数Re=3900下间距比为L/Dm=4和5、交错角为α=0~15°的错列双波浪锥柱升阻力特性、流场结构及尾迹干涉效应。研究发现:对于特定间距比L/Dm=4、5,下游波浪锥柱脉动升力系数得到显著提高,在α=10°时较单直... 利用大涡模拟分析了雷诺数Re=3900下间距比为L/Dm=4和5、交错角为α=0~15°的错列双波浪锥柱升阻力特性、流场结构及尾迹干涉效应。研究发现:对于特定间距比L/Dm=4、5,下游波浪锥柱脉动升力系数得到显著提高,在α=10°时较单直圆柱分别提升20.1倍和21.4倍,这主要是由上游波浪锥柱尾涡卷起撞击在下游波浪锥柱的一侧,下游波浪锥柱表面产生周期性的耦合力导致;受上游波浪锥柱两个自由端及其侧面来流与下游波浪柱作用产生的回流区的影响,下游波浪锥柱时均阻力系数显著降低。随着交错角增加,对于间距比L/Dm=4、5,下游波浪锥柱时均阻力系数逐渐接近上游柱,且在α=10°时,时均阻力系数较单圆柱分别降低34.9%和18.8%。涡量图展示了错列双波浪锥柱之间的完全撞击状态,侧面撞击状态和尾流干扰状态;且由于波浪锥柱表面形状的影响,使得流经波浪锥柱后方的尾涡存在明显分层现象,侧面撞击状态相对于其他两种状态能提供更大的脉动升力系数。本文研究结果可为风力俘能结构列阵的布局提供理论支持。 展开更多
关键词 波浪 交错角 大涡模拟 升阻力特性 流动结构
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墩柱波浪力试验研究 被引量:1
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作者 李炎保 宋礽 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1991年第S2期98-102,共5页
通过小尺度以惯性力为主的墩柱波浪力的系统试验,分析非线性效应对桩柱波浪力惯性分量的影响,讨论Stokes波和椭圆余弦波等非线性波浪理论计算桩柱波浪力的适用范围,并就应用线性波浪理论计算非线性条件下的桩柱波浪力提出修正方法。
关键词 波浪 惯性分量 STOKES波 椭圆余弦波
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