| 低雷诺数下近自由液面圆柱流致振动数值模拟与机理 |
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| 引用本文： | 戚翔,冯翔健,熊骋望,孙子正,张一鸣.低雷诺数下近自由液面圆柱流致振动数值模拟与机理[J].山东大学学报(工学版),2022,52(3):51-60. |
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| 作者姓名： | 戚翔 冯翔健 熊骋望 孙子正 张一鸣 |
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| 作者单位： | 1.河北工业大学土木与交通学院, 天津 300401;2.哈尔滨工程大学船舶工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001;3.山东大学齐鲁交通学院, 山东 济南 250061 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金青年资助项目(51909055);海岸与近海工程国家重点实验室专项开放基金项目(LP1921) |
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| 摘 要： | 采用嵌入格子-玻尔兹曼方法和自由液面模型的XFlow软件对低雷诺数Re=100下近自由液面圆柱垂向流致振动问题开展数值模拟与机理研究。根据圆柱涡脱落特性和圆柱周围液面形态将浸没比h*∈［0,5］和弗劳德数Fr∈［0.3,2］的参数空间划分为6种不同的流态,研究不同流态下圆柱振动特性和振动-涡脱落-自由液面耦合作用。结果表明,圆柱振幅和振动频率都随自由液面的靠近而降低,而当自由液面非常靠近圆柱时,尾迹状态从绝对不稳定性转为对流不稳定性,圆柱与自由液面之间形成的射流状流动附着在圆柱表面上,抑制了涡脱落过程,导致圆柱不再振动。
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| 关 键 词： | 流致振动 自由液面 低雷诺数 弗劳德数 浸没比 流固耦合 |
Numerical simulation and mechanism of flow-induced vibration of a circular cylinder close to a free surface at low Reynolds number |
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| QI Xiang,FENG Xiangjian,XIONG Chengwang,SUN Zizheng,ZHANG Yiming.Numerical simulation and mechanism of flow-induced vibration of a circular cylinder close to a free surface at low Reynolds number[J].Journal of Shandong University of Technology,2022,52(3):51-60. |
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| Authors: | QI Xiang FENG Xiangjian XIONG Chengwang SUN Zizheng ZHANG Yiming |
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| Affiliation: | 1. School of Civil and Transportation Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China;2. College of Shipbuilding Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, Heilongjiang, China;3. School of Qilu Transportation Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China |
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| Keywords: | |
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