基于转捩的SST模型求解三维圆柱受迫振动

作     者：朱永健 宗智 金国庆 ZHU Yongjian;ZONG Zhi;JIN Guoqing

作者机构：中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116024 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 工业装备与结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 

基　　金：国家自然科学基金项目(51639003 51679037) 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2023年第44卷第1期

页      码：23-31页

摘      要：为了研究受迫振动时立管结构的升力系数特性和尾迹脱落模式的关系,本文采用基于两方程转捩的SST模型进行了典型亚临界雷诺数(Re=105)下的刚性三维圆柱受迫振动计算。模型采用重叠网格技术和单自由度运动方程来模拟圆柱运动,采用两方程转捩模型提高数值计算的精确度。研究了横向受迫振动振幅比与无量纲振动频率2个参数对圆柱流体载荷特性的影响,并分析了升力系数与尾流脱落模式的关联性。通过与二维结果对比分析发现:三维情况下的脉动升力系数跳跃下降现象相较于二维时发生了延迟。三维效应影响下与二维情况存在一定差异,同等“2P”模式下,由于三维轴向旋涡分布的影响,升力未出现通常“2P”模式下的衰减现象。

主 题 词：深海立管 圆柱绕流 受迫振动 振幅比 升力系数 脱落模式 计算流体力学 

学科分类：080704[080704] 0707[理学-海洋科学类] 080103[080103] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11990/jheu.202105077

馆 藏 号：203118257...