基于双向流固耦合的高雷诺数下螺旋刚性肋对三维细长圆管涡激振动影响的研究

摘要

采用ADINA软件,基于计算流体力学研究方法,采用SST湍流模型,对雷诺数为2×106的顺风向铰接、横风向固接的细长圆管进行双向流固耦合数值模拟,通过比较数值分析的细长杆件中部节点的顺风向振动位移与理论计算的细长圆管中部节点的顺风向振动位移,验证了模型建立的正确性.在此基础上,得到了其顺风向位移曲线及横风向位移曲线.并采用同样的方法对带有螺旋刚性肋的细长圆管进行双向流固耦合计算,与无螺旋刚性肋的细长圆管的横风向位移曲线进行比较,探究了螺旋刚性肋对细长圆管涡激振动的影响效果.研究结果表明:螺旋刚性肋可以明显的减弱涡激振动对细长圆管的影响,在30m/s的风速下,其横风向振幅减弱90%,细长圆管应力减弱65%.