涡激运动的研究性实验设计DESIGN OF A RESEARCH EXPERIMENT OF VORTEX-INDUCED MOTION
雷宇昇,李晓彤,丁进,刘伟,史庆藩
摘要(Abstract):
文章结合涡激运动的基本原理与传统拖曳水池的设计,提出了一种小型的研究涡激运动现象的模型实验设计,并描述了其实验装置的结构与原理。在分析了涡激运动理论成因的基础上,进行了涡激运动现象研究性实验:观测到了圆柱浮力筒涡激运动在水平面内运动的标志性"8"字形轨迹,并着重研究了涡激运动的运动响应随水流速度的变化关系。本实验可以使学生更加直观地感受流体力学中的复杂现象,提高学生的创新实践能力。
关键词(KeyWords): 涡激运动;拖曳水池;运动响应
基金项目(Foundation):
作者(Author): 雷宇昇,李晓彤,丁进,刘伟,史庆藩
参考文献(References):
- [1]周国成,柳贡民,马俊,等.圆柱涡激振动数值模拟研究[J].噪声与振动控制,2010,30(5):51-55.ZHOU G C,LIU G M,MA J,et al.Numerical simulation of vortex-induced vibration of a circular cylinder[J].Noise and Vibration Control,2010,30(5):51-55.(in Chinese)
- [2]李鹏.浮力筒自由涡激运动试验研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2015.
- [3]GOVARDHAN R,WILLIAMSON C H K.Vortex-induced motions of a tethered sphere[J].Journal of Wind Engineering&Industrial Aerodynamics,1997,s 69-71(97):375-385.
- [4]王颖,杨建民,李欣,等.均匀来流中浮式圆柱的涡激运动研究[J].中国海洋平台,2010,25(1):8-15.WANG Y,YANG J M,LI X,et al.Research on vortex-induced motions of a floating cylinder in uniform currents[J].China Offshore Platform,2010,25(1):8-15.(in Chinese)
- [5]康庄,李平.(2017).浮力筒自由涡激运动的模型试验研究[J].振动与冲击,36(14),9-18.KANG Z,LI P.Model test investigation on vortex-induced motions of a buoyancy can[J].Journal of Vibration and Shock,2017,36(14):9-18.(in Chinese)
- [6]梁亮文.低雷诺数下圆柱横向受迫振荡和涡激运动的数值分析[D].上海:上海交通大学,2009.
- [7]张大可.圆柱体结构涡激振动问题的CFD模拟研究[D].杭州:浙江大学,2017.
- [8]JAUVTIS N,WILLIAMSON C H K.Vortex-induced vibration of a cylinder with two degrees of freedom[J].Journal of Fluids&Structures,2003,17(7):1035-1042.
- [9]刘桢兵.基于CFD的VIV刚性圆管纵横比与雷诺数的作用效应[J].舰船科学技术,2014,36(3):86-90.LIU Z B.Effect of aspect ratio and reynolds number on VIVof a rigid cylinder using CFD[J].Ship Science and Technology,2014,36(3):86-90.(in Chinese)
- [10]房茂鹏.多柱式SPAR平台涡激运动特性研究[D].上海:上海交通大学,2009.