振荡来流中静止圆柱的低雷诺数绕流模拟

刘鑫; 张冠华; 于利辉; 于梦洋; 包东明; 战庆亮

doi:10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2024.04.015

大连海事大学学报 ›› 2024, Vol. 50 ›› Issue (04) : 135 -143. DOI: 10.16411/j.cnki.issn1006-7736.2024.04.015

振荡来流中静止圆柱的低雷诺数绕流模拟

刘鑫, 张冠华, 于利辉, 于梦洋, 包东明, 战庆亮

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摘要

针对非零均值振荡来流情况，开展低雷诺数圆柱绕流模拟，研究不同振荡周期下结构的受力区别和流场形态差异。首先，基于自主研发的水下流场模拟软件zFlower开发了非定常来流下的入流边界条件模块；在均匀来流且充分发展的流场基础上，开展了高、低两种频率比的振荡来流模拟，得到振荡来流条件下圆柱的受力状态与流场的演化过程。结果表明，来流频率较高时，振荡来流会影响流动的涡脱形态，圆柱所受横向力峰值较大；来流频率较低时，结构受到的横向作用力绝对值变化不明显，但是作用力的频谱复杂，有可能更易激发结构的流致振动。