均匀流中圆柱横向受迫振荡数值模拟

摘要

本研究利用Fluent求解器求解二维NS方程，同时结合动网格技术模拟圆柱运动的边界，对雷诺数为200 的均匀流中不同振荡频率及不同振荡幅值情况下圆柱做横向受迫振荡的绕流场进行数值模拟。首先对在固定振幅比A = 0.2 情况下不同频率比对发生频率锁定现象的影响进行研究，得到了升阻力系数时间历程曲线中的“拍击”和“锁定”特性及尾迹中涡结构变化；随后对频率比F = 1 情况下振幅对泻涡结构变化的影响进行了分析。通过改变振幅的大小，发现尾流中的泻涡从“2S”形式的卡门涡街到每个振荡周期泻放一个涡对和一个单涡的“P+S”形式的变化，同时还发现相关实验中观察到的圆柱升力和位移之间相位的变化。