圓柱繞流及渦激振動(dòng)的二維數(shù)值模擬.pdf

1、圓柱繞流假設(shè)圓柱是固定的,屬于空氣動(dòng)力學(xué)的范疇,而圓柱渦激振動(dòng)考慮圓柱的振動(dòng),屬于氣動(dòng)彈性力學(xué)范疇。本文將采用數(shù)值模擬的方法對(duì)這兩種現(xiàn)象的特點(diǎn)進(jìn)行分析,為工程研究和實(shí)踐提供參考意義。
　　 針對(duì)圓柱繞流現(xiàn)象,起決定作用的是雷諾數(shù),但還受到許多因素的影響,如阻尼比,來(lái)流湍流度,下游邊界條件等。本文首先建立單圓柱和串列雙圓柱繞流的二維流場(chǎng)模型,采用CFX流體軟件計(jì)算Re=200時(shí)的單圓柱繞流,并將結(jié)果與文獻(xiàn)已有結(jié)果對(duì)比,證明該計(jì)算方

2、法的可靠性。其次數(shù)值計(jì)算不同雷諾數(shù)條件下的單圓柱繞流,得出升力系數(shù)、阻力系數(shù)以及斯托羅哈數(shù)的變化規(guī)律,通過(guò)流線圖和速度云圖分析流場(chǎng)的變化。然后研究不同間距條件下串列雙圓柱的繞流,對(duì)升力系數(shù)、阻力系數(shù)進(jìn)行分析,從而得出雙圓柱繞流的臨界間距,利用流線圖和速度云圖分析不同間距時(shí)的流場(chǎng)變化。
　　 渦激振動(dòng)現(xiàn)象在土木結(jié)構(gòu)當(dāng)中經(jīng)常發(fā)生,特別是在大跨度橋梁當(dāng)中,渦激振動(dòng)極易引起主梁和拉索的振動(dòng)。本文針對(duì)圓柱渦激振動(dòng)現(xiàn)象,采用Ansys軟件和