圓柱繞流場(chǎng)行波壁主動(dòng)流動(dòng)控制的數(shù)值模擬研究.pdf

1、斜拉索作為橋梁中對(duì)風(fēng)致振動(dòng)敏感的構(gòu)件,長(zhǎng)期的渦激振動(dòng)會(huì)造成疲勞壽命的下降和使用舒適性的降低。斜拉索風(fēng)致振動(dòng)是由于尾流非定常旋渦脫落引起的,因此研究圓柱繞流場(chǎng)及其控制方法具有重要意義。本文結(jié)合數(shù)值模擬與理論分析,采用行波壁主動(dòng)流動(dòng)控制方法,對(duì)圓柱非定常繞流場(chǎng)進(jìn)行控制研究。
　　首先采用Ansys Fluent軟件建立二維圓柱繞流及其行波壁控制的數(shù)值模擬模型,并對(duì)該數(shù)值模擬模型進(jìn)行驗(yàn)證;并通過(guò)動(dòng)網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)行波壁的運(yùn)動(dòng)。
　　然后分

2、析行波壁的波速和振幅對(duì)流動(dòng)控制效果的影響,當(dāng)行波波速與來(lái)流速度之比達(dá)到1.0后,原有的渦旋脫落被抑制,行波的頻率鎖定原渦脫頻率。當(dāng)行波的振幅與波長(zhǎng)之比低于0.025后,行波壁控制效果減弱。進(jìn)一步采用行波壁對(duì)圓柱渦激振動(dòng)進(jìn)行控制研究,分析行波壁對(duì)圓柱渦激振動(dòng)的控制效果和機(jī)理。
　　最后,本文基于N-S方程,建立行波壁邊界層的簡(jiǎn)化方程,得到行波擾動(dòng)速度的解,在一定程度上量化前人提出的行波“流體滾動(dòng)軸承”的概念,分析擾動(dòng)速度對(duì)渦的影響,