Численное моделирование аэроупругих колебаний кругового цилиндра в потоке вязкой жидкости при наличии загромождений

Андронов, П.Р.; Дынникова, Г.Я.; Чулюнин, А.Ю.

Авторы: Андронов П.Р., Дынникова Г.Я., Чулюнин А.Ю.
Сборник: Ломоносовские чтения. Научная конференция. Секция механики. Октябрь 2020 года. Тезисы докладов
Редактор: Гувернюк Сергей Владимирович
Серия: Математика и механика
Тезисы
Год издания: 2020
Издательство: Институт механики МГУ
Местоположение издательства: Москва
Первая страница: 24
Последняя страница: 25
Аннотация: В настоящей работе представлены результаты численного исследования задачи об аэро-упругих колебаниях кругового цилиндра (радиуса R) около неподвижной продольной пластины конечной длины в потоке вязкой несжимаемой жидкости. Длина пластины составляет 5,5R, толщина – 2R/3, кромки пластины имеют закругления по радиусу R/3. Отношение средней плотности цилиндра к плотности жидкости равно 10. Зазор Н между пластиной и цилиндром в равновесном состоянии варьировался от 0 до 2R. Вычисленное по диаметру цилиндра число Рейнольдса Re 160 . Жесткость пружины выбрана из условия, чтобы частота собственных колебаний цилиндра в неподвижной жидкости равнялась частоте дорожки Кармана при обтекании неподвижного цилиндра (без пластины). В частном случае, когда цилиндр закреплен относительно пластины неподвижно, задача об их совместном обтекании решалась с использованием как традиционного сеточного метода конечных объtмов, так и с применением оригинального бессеточного метода вязких вихревых доменов (ВВД). Получена зависимость поперечной силы, воздействующей на неподвижный цилиндр, от зазора H. Сравнение результатов, полученных с помощью обоих методов, показало их хорошее согласование. Общая задача об обтекании и автоколебаниях цилиндра с двумя степенями свободы исследована в полной сопряженной постановке с помощью бессеточного метода ВВД (применение традиционных сеточных численных методов в этом случае вызывает затруднения). В результате произведенных расчетов выявлены случаи немонотонной зависимости амплитуды поперечных перемещений цилиндра от начального зазора Н. В варианте, когда центр цилиндра смещен вниз по потоку от задней кромки пластины на расстояние R, при возрастании Н от 0 до 1,02R амплитуда поперечных колебаний возрастает, достигая максимального значения 1,25R. При дальнейшем увеличении H средняя амплитуда поперечных колебаний цилиндра убывает и стремится к соответствующей амплитуде колебаний одиночного кругового цилиндра. Расстояние H 1,02R является оптимальным для отбора мощности при резонансных автоколебаниях цилиндра при рассмотренной схеме его расположения относительно пластины.
Добавил в систему: Андронов Петр Роальдович

	ИСТИНА	Войти в систему Регистрация
	ИПМех РАН
	Главная Поиск Статистика О проекте Помощь

ИСТИНА

ИПМех РАН

Численное моделирование аэроупругих колебаний кругового цилиндра в потоке вязкой жидкости при наличии загроможденийтезисы доклада

Прикрепленные файлы