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内部非线性旋转耗散元对簧载圆柱涡脱落和涡激振动的影响。 (英语) Zbl 1460.76224号

摘要:我们计算研究了非线性旋转耗散元与不可压缩流中允许承受横向涡激振动(VIV)的弹簧圆柱的耦合。耗散元件是一个“非线性能量汇”(NES),由绕圆柱体轴线以固定半径旋转的质量和耗散旋转质量运动能量的线性粘性阻尼器组成。我们考虑雷诺数范围\(20\leqslant Re\leqslant 120\),其中\(Re\)基于圆柱体直径和自由流速度,并且圆柱体被限制为横向于平均流量的直线运动。该NES与流体的相互作用由圆柱体介导,圆柱体的直线运动通过非线性惯性耦合与NES质量的旋转运动机械相连。旋转NES可显著“被动”抑制VIV。然而,除了抑制之外,旋转NES还引起了一系列新的定性行为,这些行为在没有NES的簧载圆柱的横向VIV中没有发现,或者在前面考虑的带有“直线NES”的圆柱中没有发现。具体而言,NES可以稳定或破坏稳定、对称、静止圆柱解,并可以诱导VIV抑制(以及伴随的升力和阻力降低)伴随尾迹中附加涡度的大幅拉长区域的条件,以及圆柱体运动和流动在相对较低Re下暂时混沌的条件。

MSC公司:

76D17号 粘性涡流
76D25型 尾迹和喷流
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全文: 内政部

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