低スクルートン数を有する円柱の渦励振に関する3次元数値解析

摘要

構造物の様々な流体現象を捉えるために、円柱や角柱のよrnうな基本断面を有する構造物に対して多くの研究が行われ、rn様々な流力現象が報告されてきた。Cantwell ら~11）は静止しrnた単一円柱の抗力係数とストローハル数を実験より求め、高rnレイノルズ数域までの性状を示しており、レイノルズ数がrn2 ×10~5付近で急激に低下することを示している。また、rnSchewe~12）は広範囲なレイノルズ数にわたって円柱表面の圧rn力分布を示している。岡島ら~7,8）は断面比の異なる長方形角rn柱の流力特性を詳細に調べるとともに、レイノルズ数の効果rnにも言及している。%We present numerical results for vortex-induced vibrations of a two-dimensional circular cylinder which is mounted in a uniform flow. The circular cylinder is treated as a rigid body of two degrees of freedom and is elastically supported by damper-spring systems. In this computation, we assume a low Scruton number between the circular cylinder and the fluid flow. In addition, two kinds of the Reynolds numbers, 104 and 106, are adopted for computations of the vortex-induced vibrations of the circular cylinder, and numerical results which are obtained from two kinds of the Reynolds numbers are discussed. The Navier-Stokes equations are used for computation of fluid flow and spatial discretization of the Navier-Stokes equations is performed by FEM.