天津市青年科学基金(12JCQNJC02600)
- 作品数：7 被引量：88H指数：6
- 相关作者：及春宁陈威霖徐万海肖忠杨立红更多>>
- 相关机构：天津大学四川大学更多>>
- 发文基金：天津市青年科学基金创新研究群体科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术天文地球交通运输工程更多>>
- 适用于浸入边界法的大涡模拟紊流壁面模型被引量：6
- 2013年
- 基于近壁定常剪切应力假设,提出了一种新的适用于浸入边界法的大涡模拟紊流壁面模型。通过引入壁面滑移速度,修正了线性速度剖面计算得到的壁面剪切应力,使之满足Werner-Wengle模型。将其应用于平板紊流和高Re数圆管紊流的数值模拟,对比采用和不采用壁面模型的结果得知,采用此模型的速度剖面与实验值吻合良好,验证了此模型的有效性。研究了不同欧拉/拉格朗日网格相对位置对结果的影响,证明了此模型具有较好的鲁棒性,以及可根据局部流动状态和网格精度自动开闭的特点。
- 及春宁黄继露肖忠
- 关键词：浸入边界法大涡模拟
- 串列双圆柱流致振动数值模拟被引量：3
- 2014年
- 基于开源程序OpenFOAM和动网格技术,利用切应力平衡法建立水流作用下的海上风电基础局部冲刷数学模型。通过模拟结果与实验数据的对比发现,所建立的冲刷数学模型能够合理反映圆柱型单桩基础周围的水流结构,冲刷深度与实验结果吻合较好。
- 及春宁杨立红黄继露刘爽
- 关键词：流致振动浸入边界法
- 基于嵌入式迭代的高精度浸入边界法被引量：14
- 2014年
- 针对传统浸入边界法施加边界条件精度不高的情况,将附加体积力的求解内嵌到压强泊松方程的迭代当中,提出了基于嵌入式迭代的浸入边界法.将所提出的算法应用到圆柱绕流数值模拟中,并与他人的实验值和数值解进行了对比,验证了所提算法具有较高的计算精度.分析了插值函数是导致浸入边界法高估圆柱阻力系数的原因,并对阻力系数进行了修正,修正值与采用贴体网格得到的结果非常吻合.比较了本文算法和传统算法的圆柱迎流侧驻点附近的速度矢量和圆柱周围的流线,证实了本文算法在施加边界条件方面的优越性.比较了两种算法的计算效率,迭代计算附加体积力所导致的额外耗时不显著.
- 及春宁刘爽杨立红肖忠
- 关键词：浸入边界法
- 圆柱涡激振动研究进展与展望被引量：19
- 2015年
- 圆柱涡激振动广泛存在于机械工程、海洋工程等诸多领域,研究者们取得了许多研究成果,而系统综述圆柱涡激振动的论文距今已近10 a,因此,有必要对近10 a的研究进展进行系统分析。文中系统地总结了近10 a圆柱涡激振动研究成果,阐述了圆柱涡激振动的尾流模态和其对应的响应分支之间的因果关系,分析了影响圆柱涡激振动的关键因素(如质量比、阻尼比和雷诺数)对涡激振动响应的影响,介绍了圆柱涡激振动最大响应振幅的曲线拟合公式及其局限性,最后对圆柱涡激振动的研究方向提出建议。
- 及春宁李非凡陈威霖宋晓阳
- 关键词：雷诺数阻尼比
- 串列双圆柱流致振动的数值模拟及其耦合机制被引量：43
- 2014年
- 对雷诺数Re=100条件下串列双圆柱的流致振动进行了数值模拟.圆柱的质量比m*均为2.0,间距比L/D为2.0～5.0.考虑两种工况:(a)上游圆柱固定,下游圆柱可沿横流向自由振动;(b)上、下游圆柱均可沿横流向自由振动.结果表明:无论上游圆柱静止或者振动,下游圆柱横向振幅明显大于单圆柱的.工况(b)的下游圆柱最大振幅要大于工况(a)的,这是由于两圆柱均振动时,两圆柱之间耦合作用增强,上游圆柱的尾流和下游圆柱的振动之间"相互调节"作用显著.对工况(b)的下游圆柱振动和间隙流之间的作用机制进行了详细的研究,发现当上游圆柱脱落的自由剪切层重新附着于下游圆柱上并且完全从间隙之间通过时,下游圆柱的振幅最大.
- 及春宁陈威霖黄继露徐万海
- 关键词：流致振动
- 正方形顺排排列四圆柱流致振动响应研究被引量：11
- 2016年
- 对间距比s/D=5.0正方形顺排排列四圆柱流致振动进行了数值模拟研究,圆柱仅横流向振动,雷诺数为Re=100,折合流速为R=2.0-50.0.研究发现,上游两圆柱的响应与单圆柱涡激振动相似,呈现出明显的初始分支和下端分支.上游两圆柱的振幅均在折合流速Ur=4.4时达到最大值Ymax/D=0.56,与单圆柱涡激振动最大振幅Ymax/D=0.57相近.下游两圆柱的振幅在折合流速Ur=7.9时达到最大值Ymax/D=0.997,比单圆柱涡激振动最大振幅增大了74.8%.正方形顺排排列四圆柱流致振动响应中出现了三个不对称区间,分别为第一不对称区间4.5〈Ur〈5.9、第二不对称区间6.9〈Ur〈7.2和第三不对称区间Ur〉10.5.圆柱不对称的振动响应特性和圆柱间隙流稳定偏斜有关.
- 及春宁陈威霖徐万海
- 关键词：流致振动圆柱
- 单圆柱涡激振动中的振幅不连续和相位切换现象研究被引量：14
- 2016年
- 该文对雷诺数Re=100条件下两向自由单圆柱涡激振动进行了数值模拟,圆柱质量比为m*=2.0和m*=10.0,折合流速为U_r=2.0–10.0。研究发现,由于附加质量的影响显著,质量比m*=2.0工况的振动响应在折合流速U_r=3.8(有拍振)到U_r=3.9(无拍振)之间出现了明显的振幅最大值不连续现象,而质量比m*=10.0工况则没有出现。圆柱升力和位移之间的相位在下端分支的中部存在一个接近180°的跳跃,应用小波变换对圆柱升力的频谱研究发现,在相位跳跃前,升力的基频分量占主导;而相位跳跃后,升力的3倍频分量占主导,此时圆柱升力和位移的卓越频率不在相同,最终导致圆柱升力和位移之间相位差的跳跃。
- 陈威霖及春宁
- 关键词：涡激振动圆柱
