19659.低雷諾數(shù)下并列圓柱渦激振動的數(shù)值模擬及其機理研究

1、低雷諾數(shù)下低雷諾數(shù)下并列圓柱渦激振動的數(shù)值模擬并列圓柱渦激振動的數(shù)值模擬及其機理研究及其機理研究NumericalinvestigationonvtexinducedvibrationsoftwosidebysidearrangedcircularcylindersatalowReynoldsnumber學(xué)科專業(yè)：水利工程研究生：劉爽指導(dǎo)教師：及春寧副教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一三年十一月摘要全球的海流能源非常豐富，但傳統(tǒng)形式的海流能

2、利用裝置很難適應(yīng)低流速海流。近年來，一種利用圓柱陣列的渦激振動將低流速海流能轉(zhuǎn)化為電能的高效率利用裝置——VIVACE(VtexInducedVibrationAquaticCleanEnergy)，逐步得到了學(xué)術(shù)和工業(yè)界的重視，應(yīng)用前景非常廣闊。基于以上研究背景，本文對最簡單的圓柱陣列——并列雙圓柱渦激振動開展了數(shù)值模擬。本文采用基于LES的高效能紊流并行計算程序——CgLes，對彈性支承并列剛性雙圓柱在不可壓縮粘性流體中的渦激振動現(xiàn)

3、象進行了數(shù)值模擬。流體運動的控制方程為NavierStokes方程，物體運動的控制方程為牛頓第二定律，應(yīng)用嵌入式迭代浸入邊界法來處理流固耦合問題?；谏鲜鲇嬎愠绦?，在低雷諾數(shù)(Re=100)和低圓柱質(zhì)量比(2m?)條件下，對不同折合流速rU和不同橫流向間距比TD工況下的并列雙圓柱渦激振動進行了數(shù)值模擬，得到了兩個圓柱的無量綱動力特性參數(shù)：升阻力系數(shù)、無量綱振幅、斯特勞哈爾數(shù)，同時系統(tǒng)分析了折合流速、間距比的變化對這些參量的影響。通過歸納