流体-结构相互作用下用微分求积法求弹性板上的动水压力场

摘要

采用微分求积法(DQ)在流体-结构相互作用(FSI)框架下求解原变量形式的Navier-Stokes(N-S)方程和板的弯曲振动方程,获取作用在弹性板上的动水压力场。分析对象是4块矩形板组成的箱型流道,其中两块为弹性薄板,另外两块为刚性板。为比较FSI对动水压力场的影响,数值结果给出了1.5 m×0.5 m×0.2 m流道、来流雷诺数分别为7 000和10 000、相应DQ网格为25×25×25和29×29×29考虑FSI与否的压力分布。数值计算结果表明,所建立的考虑FSI的DQ法数值求解原变量形式N-S方程和弹性板振动方程,获取弹性板上的动水压力场是可行的,FSI效应对动水压力场的影响是明显的。