圓柱高Re數(shù)繞流特性的大渦模擬研究
本文選題:風(fēng)荷載 + 渦脫; 參考:《振動(dòng)工程學(xué)報(bào)》2014年01期
【摘要】:采用大渦模擬方法研究了圓柱在Re=4.1×104下的繞流場(chǎng),預(yù)測(cè)了圓柱表面的脈動(dòng)壓力平均值和RMS值,得到了與試驗(yàn)報(bào)道接近的阻力系數(shù)平均值和升力脈動(dòng)RMS值,以及渦脫St數(shù),表明了大渦模擬的有效性。揭示了圓柱渦脫的空間不同步和渦脫頻率隨時(shí)間的變化特征,以及渦脫能量的有限頻率帶寬分布;分析了圓柱表面θ=90°和θ=270°點(diǎn)脈動(dòng)壓力時(shí)程的統(tǒng)計(jì)特性,表明脈動(dòng)壓力的能量均集中在圓柱的漩渦脫落頻率上。提出了基于θ=90°和θ=270°點(diǎn)脈動(dòng)壓力時(shí)程的互相關(guān)系數(shù)和RMS值,合理估算圓柱截面脈動(dòng)升力RMS值的公式;基于圓柱表面脈動(dòng)壓力時(shí)程的相干性分析,揭示了圓柱升力和阻力產(chǎn)生的流動(dòng)機(jī)理。
[Abstract]:The flow field around a cylinder under Re=4.1 脳 10 ~ 4 is studied by means of large eddy simulation. The mean value of pulsating pressure and RMS value on the cylinder surface are predicted, and the mean value of drag coefficient, the RMS value of lift pulsation and the number of vortex deStrength are obtained, which are close to the experimental report. The effectiveness of large eddy simulation is demonstrated. The characteristics of spatial unsynchronism and frequency variation with time and the distribution of finite frequency bandwidth of vortex stripping energy are revealed, and the statistical characteristics of pulsating pressure history at 90 擄and 270 擄point on cylindrical surface are analyzed. It is shown that the energy of pulsating pressure is concentrated on the vortex shedding frequency of the cylinder. Based on the correlation number and RMS value of the pulsating pressure history at 90 擄and 270 擄, the formula of reasonably estimating the pulsation lift RMS value of the cylinder section is presented, and the coherence analysis of the pulsating pressure time history on the cylinder surface is also presented. The flow mechanism of cylinder lift and resistance is revealed.
【作者單位】: 湖南大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51278191) 教育部長(zhǎng)江學(xué)者和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(IRT0917)
【分類號(hào)】:TU311.3
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 祝志文;;高Re數(shù)圓柱繞流二維RANS模擬適用性分析[J];振動(dòng)與沖擊;2013年07期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 Lin Lin;Yan-Ying Wang;;Investigation of scale efect for the computation of turbulent flow around a circular cylinder[J];Acta Mechanica Sinica;2013年05期
2 馬文亮;張建華;;A Conscientious Investigation into the Effect of Re and Mass-Ratio on Two-Degree-of-Freedom Vortex-Induced Vibrations[J];China Ocean Engineering;2013年04期
3 于憲釗;蘇玉民;王兆立;;近尾跡中平板對(duì)鈍物體的干擾[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期
4 方安石;周春華;王克峰;;一種邊界非協(xié)調(diào)數(shù)值方法[J];江蘇航空;2010年S2期
5 鄧見,鄒建鋒,任安祿,邵雪明;虛擬邊界法研究正交雙圓柱及串列雙圓球繞流[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2005年05期
6 吳言超;陸曉峰;;圓柱繞流水動(dòng)力學(xué)特性的數(shù)值模擬[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期
7 胡亞南;陳維山;伍志軍;;基于沉浸邊界法的魚體自主游動(dòng)數(shù)值仿真[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年03期
8 陳靜濤;;圓柱繞流的二維數(shù)值模擬和尾跡分析[J];計(jì)算機(jī)輔助工程;2013年06期
9 黃鵬;李雙躍;刁雄;;釘盤磨流場(chǎng)數(shù)值模擬及齒釘受力分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年12期
10 ;NUMERICAL STUDY ON PROPULSIVE PERFORMANCE OF FISH-LIKE SWIMMING FOILS[J];Journal of Hydrodynamics(Ser.B);2006年06期
相關(guān)會(huì)議論文 前1條
1 劉坤;馬東軍;孫德軍;尹協(xié)遠(yuǎn);;旋轉(zhuǎn)對(duì)橫向排列雙圓柱繞流的影響[A];第二十屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2007年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條
1 潘定一;基于沉浸邊界法的魚游運(yùn)動(dòng)水動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2011年
2 尹雪峰;燃燒過(guò)程中多環(huán)芳烴和二惡英的關(guān)聯(lián)機(jī)理及在線監(jiān)測(cè)初步研究[D];浙江大學(xué);2007年
3 鄧見;含運(yùn)動(dòng)物體三維復(fù)雜流場(chǎng)數(shù)值模擬和尾流結(jié)構(gòu)研究[D];浙江大學(xué);2007年
4 曹化錦;覆冰導(dǎo)線氣動(dòng)及舞動(dòng)特性研究[D];華中科技大學(xué);2013年
5 王志成;復(fù)雜邊界條件流動(dòng)換熱問題的有限元/光滑輪廓法[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所);2013年
6 林琳;繞圓柱湍流場(chǎng)發(fā)展及立管渦激振動(dòng)的研究[D];大連理工大學(xué);2013年
7 晁春峰;懸浮隧道流固耦合動(dòng)力響應(yīng)分析及試驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2013年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條
1 方安石;一種有限體積邊界嵌入法的研究及應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2011年
2 乾東岳;橋墩周圍水流結(jié)構(gòu)與船舶的相互作用機(jī)理研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2013年
3 宋汝君;基于柔性壓電材料的流致振動(dòng)俘能特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年
4 王建勛;水下受拉繩纜繞流渦泄及渦激振動(dòng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年
5 曹勇;基于定常吸氣的圓柱繞流場(chǎng)流動(dòng)控制的數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年
6 胡亞南;基于柔性體模型的湽科魚游動(dòng)的水動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年
7 張士寧;鈍體及鋼箱梁非定常氣動(dòng)特征的三維模擬[D];湖南大學(xué);2013年
8 徐萌霞;高層建筑風(fēng)荷載及其開環(huán)主動(dòng)控制的數(shù)值模擬[D];中南大學(xué);2013年
9 黃繼露;低雷諾數(shù)層流中串列雙圓柱流致振動(dòng)的數(shù)值模擬及其機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2012年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前3條
1 祝志文,陳政清;數(shù)值模擬橋梁斷面氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)和顫振臨界風(fēng)速[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2004年03期
2 祝志文;陳政清;顧明;;橋梁氣彈響應(yīng)分析的時(shí)域氣動(dòng)模型[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2007年06期
3 林志興,楊立波,李文勃;斜拉索順橋向風(fēng)阻系數(shù)的試驗(yàn)研究[J];鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2005年01期
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 龍雙麗;聶宏;許鑫;;不同雷諾數(shù)下圓柱繞流氣動(dòng)噪聲數(shù)值模擬[J];聲學(xué)技術(shù);2011年02期
2 詹昊;李萬(wàn)平;方秦漢;李龍安;;不同雷諾數(shù)下圓柱繞流仿真計(jì)算[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2008年12期
3 鄒琳;林玉峰;;亞臨界雷諾數(shù)下波浪型圓柱繞流的數(shù)值模擬及減阻研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2010年01期
4 趙良舉;楊南奇;吳朵;蘇成功;;橫掠二維串列雙圓柱繞流氣動(dòng)噪聲的數(shù)值模擬[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2009年08期
5 孫振旭;王一偉;安亦然;;高速列車氣動(dòng)噪聲的計(jì)算研究[J];水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2010年05期
6 閔強(qiáng)利;;基于LES方法的三維瞬態(tài)圓柱繞流模擬[J];水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù);2010年04期
7 李會(huì)知,樊友景,吳義章,李思堂;不同粗糙表面的圓柱風(fēng)壓分布試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2002年02期
8 李慶祥;孫炳楠;;封閉式薄膜屋蓋的參數(shù)共振分析[J];空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期
9 常書平;王永生;龐之洋;;用基于SST模型的DES方法數(shù)值模擬圓柱繞流[J];艦船科學(xué)技術(shù);2009年02期
10 金文;王元;;應(yīng)用粒子圖像速度場(chǎng)儀測(cè)試圓柱繞流渦的結(jié)構(gòu)(英文)[J];西安工程科技學(xué)院學(xué)報(bào);2007年04期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 苗世光;蔣維楣;;城市邊界層大渦模擬初步研究[A];新世紀(jì)氣象科技創(chuàng)新與大氣科學(xué)發(fā)展——中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2003年年會(huì)“城市氣象與科技奧運(yùn)”分會(huì)論文集[C];2003年
2 陳進(jìn)于;錢若軍;袁行飛;;風(fēng)的分析模型研究綜述[A];第九屆全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年
3 張凱楊;許春曉;崔桂香;張兆順;;平面射流及標(biāo)量擴(kuò)散的大渦模擬[A];慶祝中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集(下)[C];2007年
4 陳艾榮;劉志剛;項(xiàng)海帆;;懸索橋橫向等效風(fēng)荷載[A];第七屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(第Ⅱ卷)[C];1998年
5 李磊;林緬;;懸跨海管外部流場(chǎng)的數(shù)值模擬[A];第二十一屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)暨第八屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨兩岸船舶與海洋工程水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2008年
6 周磊;徐春龍;柳賀;韓君;;4氣門柴油機(jī)進(jìn)氣及噴霧過(guò)程的大渦模擬研究[A];第十七屆全國(guó)大功率柴油機(jī)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年
7 陸夕云;莊禮賢;;熱分層剪切湍流大渦模擬動(dòng)力學(xué)亞格子尺度模型[A];全國(guó)流體力學(xué)青年研討會(huì)論文集[C];2001年
8 陳建國(guó);符松;;綜合體育館假想火災(zāi)的數(shù)值模擬[A];計(jì)算流體力學(xué)研究進(jìn)展——第十一屆全國(guó)計(jì)算流體力學(xué)會(huì)議論文集[C];2002年
9 宮偉力;張德祥;布何;劉達(dá);;大渦模擬理論綜述及示例解析[A];北京力學(xué)會(huì)第17屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年
10 楊慶山;李啟;;亞格子模型在鈍體繞流大渦模擬中的比較[A];第十四屆全國(guó)結(jié)構(gòu)風(fēng)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2009年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條
1 王冠華;ZL保溫技術(shù)風(fēng)荷載性能[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2003年
2 鄭油路;淺談燃?xì)鈩?dòng)力套管修補(bǔ)技術(shù)[N];中國(guó)石油報(bào);2006年
3 辛和;新廣州火車站風(fēng)荷載與風(fēng)環(huán)境試驗(yàn)研究項(xiàng)目完成[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2008年
4 建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心 北京振利高新技術(shù)公司;外墻外保溫技術(shù)問答?[N];中華建筑報(bào);2004年
5 中國(guó)建筑砌塊協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng) 杜建東;砌塊配筋砌體與龍卷風(fēng)、熱帶風(fēng)暴[N];中國(guó)建材報(bào);2007年
6 實(shí)習(xí)生 陳仁杰邋本報(bào)記者 蔣秀娟;氫氣動(dòng)力時(shí)代能否如期而至?[N];科技日?qǐng)?bào);2007年
7 邱東山;東風(fēng)D系列天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)出口泰國(guó)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2008年
8 劉子銘;背上翅膀,“鳥人”欲飛越英吉利海峽[N];新華每日電訊;2008年
9 建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心 北京振利高新技術(shù)公司;外墻外保溫技術(shù)問答?[N];中華建筑報(bào);2003年
10 薛興東 竇旭紅;玻璃幕墻深化設(shè)計(jì)淺談[N];中國(guó)建材報(bào);2006年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 陳曉春;基于并行計(jì)算的大渦模擬方法及其工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2004年
2 張斌;大渦模擬濾波網(wǎng)格分析及網(wǎng)格自適應(yīng)控制研究與應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2011年
3 李永貴;高層建筑風(fēng)荷載與風(fēng)致彎扭耦合響應(yīng)研究[D];湖南大學(xué);2012年
4 張輝;以減阻增升減振為目標(biāo)的尾流的電磁優(yōu)化控制[D];南京理工大學(xué);2011年
5 辛?xí)苑?可壓縮繞流的熱控制和整體穩(wěn)定性[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年
6 呂林;海洋工程中小尺度物體的相關(guān)水動(dòng)力數(shù)值計(jì)算[D];大連理工大學(xué);2006年
7 朱偉亮;基于大渦模擬的CFD入口條件及脈動(dòng)風(fēng)壓模擬研究[D];北京交通大學(xué);2011年
8 關(guān)暉;湍流射流的大渦模擬及其動(dòng)力學(xué)特性研究[D];河海大學(xué);2005年
9 李慶祥;薄膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析和風(fēng)致氣動(dòng)力失穩(wěn)研究[D];浙江大學(xué);2006年
10 吳迪;大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)不確定性及抗風(fēng)設(shè)計(jì)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 尚宣廷;基于尺度提取的雙圓柱繞流空間演化特征的實(shí)驗(yàn)研究[D];復(fù)旦大學(xué);2010年
2 賈曉荷;單圓柱及雙圓柱繞流的大渦模擬[D];上海交通大學(xué);2008年
3 王潔;高層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)可靠性分析[D];河海大學(xué);2006年
4 孔江濤;空冷凝汽器支架結(jié)構(gòu)體系氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年
5 張?zhí)焓?風(fēng)荷載體型系數(shù)確定的數(shù)值風(fēng)洞方法研究[D];天津大學(xué);2007年
6 鄒亮;多層輕鋼框架結(jié)構(gòu)住宅風(fēng)作用下二階性能分析[D];華中科技大學(xué);2007年
7 胡應(yīng)明;采用大渦模擬技術(shù)發(fā)展NAPA軟件的分離流動(dòng)模擬能力[D];南京航空航天大學(xué);2009年
8 付嵐嵐;大跨度橋梁伸縮裝置的研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2006年
9 賀鯤;輸電塔的風(fēng)振響應(yīng)及控制[D];北京交通大學(xué);2007年
10 丁劍霆;應(yīng)用變分原理研究橋梁的內(nèi)力和變形初探[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年
,本文編號(hào):1858975
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/sgjslw/1858975.html