當流體流經(jīng)柱形結構物時,流體對結構的作用力促使柱體產(chǎn)生振動,柱體的振動又反過來改變流體的流動,這種現(xiàn)象被稱為渦激振動。在渦激振動中,除柱體的振動外,還包含著流體流動分離、漩渦脫落等一系列復雜的流固耦合現(xiàn)象。影響參數(shù)眾多,既需要考慮流體的流速、壓力、粘性等參數(shù),又需要考慮柱體的質量、阻尼和剛度。柱形結構的渦激振動問題是工程實踐中經(jīng)常遇到的一類問題,柱體強烈的振動甚至會導致其破壞,因此,它具有重要的科研價值和實際意義。本文以此圓柱渦激振動切入點,通過建立數(shù)值模型,研究單柱體、多柱體在流體作用下的渦激振動響應和水動力特性,同時對其受力、流場、渦量情況進行分析。本文的數(shù)值模型在笛卡爾網(wǎng)格系統(tǒng)下建立,以連續(xù)性方程和Navier-Stocks方程為流體的控制方程,使用基于 CIP 算法的 CIP-ZJU（Constrained Interpolation Profile method in Zhejiang University）模型對控制方程進行離散,具有計算速度快、精度高的特點。基于多相流理論對流體和固體實現(xiàn)同步求解,使用入侵邊界法確定固-液交界面。首先,對雷諾數(shù)R= 100、質量比M*= 1... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 單圓柱渦激振動研究現(xiàn)狀
    1.3 多圓柱渦激振動研究現(xiàn)狀
    1.4 CIP方法的發(fā)展
    1.5 本文的研究內(nèi)容
2 CIP-ZJU數(shù)值模型原理
    2.1 CIP方法
    2.2 控制方程
    2.3 計算網(wǎng)格
    2.4 流場求解器
    2.5 邊界條件
    2.6 計算流程
    2.7 本章小結
3 單圓柱渦激振動
    3.1 數(shù)值模型建立
    3.2 計算結果分析
    3.3 本章小結
4 串列雙圓柱渦激振動
    4.1 數(shù)值模型建立
    4.2 上游圓柱固定的計算結果
    4.3 上游圓柱自由振動的計算結果
    4.4 本章小結
5 剛性連接三圓柱渦激振動
    5.1 數(shù)值模型建立
    5.2 攻角α=0°的計算結果
    5.3 攻角α=30°時的計算結果
    5.4 攻角α=60°時的計算結果
    5.5 本章小結
6 結論及展望
    6.1 本文工作總結
    6.2 進一步工作展望
參考文獻
作者簡歷
發(fā)表文章目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]液面沖擊引起液滴飛濺問題的CIP方法數(shù)值模擬[J]. 趙西增,葉洲騰.  計算物理. 2016(01)
[2]基于CIP方法的液滴沖擊薄膜數(shù)值模擬[J]. 葉洲騰,趙西增,王興剛.  水動力學研究與進展A輯. 2015(03)
[3]緊致插值曲線方法在流向強迫振蕩圓柱繞流中的應用[J]. 趙西增,付英男,張大可,程都.  力學學報. 2015(03)
[4]亞臨界雷諾數(shù)下圓柱受迫振動的數(shù)值研究[J]. 趙靜,呂林,董國海,謝彬,滕斌.  計算力學學報. 2012(01)
[5]不同截面形狀柱體流致振動的CFD數(shù)值模擬[J]. 徐楓,歐進萍,肖儀清.  工程力學. 2009(04)
[6]基于LES方法圓柱繞流三維數(shù)值模擬[J]. 姚熊亮,方媛媛,戴紹仕,王領.  水動力學研究與進展A輯. 2007(05)
[7]兩向自由度低質量比圓柱體渦激振動的數(shù)值計算[J]. 黃智勇,潘志遠,崔維成.  船舶力學. 2007(01)
[8]海洋輸液立管渦激振動響應及其疲勞壽命研究[J]. 郭海燕,傅強,婁敏.  工程力學. 2005(04)
[9]均勻流中橫向振蕩圓柱繞流場的數(shù)值分析[J]. 王志東,周林慧.  水動力學研究與進展（A輯）. 2005(02)
[10]FLUENT軟件在圓柱繞流模擬中的應用[J]. 徐元利,徐元春,梁興,張進國.  水利電力機械. 2005(01)

碩士論文
[1]強非線性自由面運動的CFD模型研究[D]. 葉洲騰.浙江大學 2016



本文編號：3400337