山东大学学报(工学版)

作者：戚翔,冯翔健,熊骋望,孙子正,张一鸣

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

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,

基金：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)

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。

来源：2022年第3期

《山东大学学报(工学版)》期刊编辑部

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