中低Re数下圆锥型VIV抑制罩的水动力载荷分析

摘要

基于先前的引入几何扰动来干扰结构尾迹中脱落涡从而实现涡激振动抑制的研究,本文的研究对象是带有圆锥型涡激振动抑制罩的圆柱体.通过数值模拟固定结构的绕流流场,研究结构受到的水动力载荷变化,并对其进行频谱分析.计算参数:Re数为100和1000;扰动波长为4,6和8;扰动强度(扰动波高与扰动波长之比)为0.0125,0.025,0.05,0.1和0.2.一般地,引入圆锥型抑制罩后,平均阻力系数随着扰动强度增大而增大,而脉动升力系数的变化则较复杂.多数情况下,圆锥型柱体阻力都较直圆柱的大,而升力则显著减小.值得注意的是,存在升、阻力同时都减小的情况.