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《旋轉圓柱與拍動絲線復雜繞流的數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、UniversityofScienceandTechnologyofChina碩士學位論文馨旋轉圓社與相切絲線復雜統(tǒng)洗論文題目的教值模擬研堯明波超作者姓名洗體^學學科專業(yè)到難生教授陸夕云教授導師姓名一八年W完成時間中囯科學技木大學碩士學位論文論文題目:旋轉圓柱與拍動絲線復雜繞流的數(shù)值模擬研究作者姓名:胡浪超學科專業(yè):流體力學導師姓名:劉難生教授陸夕云教授完成二一八日寸間:?年六月UniversitofScienceandTechno
2、logyofChinay’AdissertationformastersdegreeNumericalInvestigationofComplexFlowofRotatingCircularClinderandFlappingFlexibleyFilament’AuthorsName-:LangChaoHuSecialit:FpyluidMechanicso-i.NLiuSupervsor:PrfanShengrf-Po.XiYunLuFinishedTime
3、:June2018,中國科學技術大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文,是本人在導師指導下進行研宄工作所取得的成果,論文中不包含任何他人己經發(fā)表或。除已特別加以標注和致謝的地方外撰寫過的研宄成果一同工作的同志對本研宄所做的貢獻均己在論文中作。與我了明確的說明。作者簽名:M瓜風簽字日期:威中國科學技術大學學位論文授權使用聲明一作為申請學位的條件之,學位論文著作權擁有者授權中國科學技術大學擁有學位論文的部分使用權,即:學校有權按有關規(guī)定向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱
4、,可以將學位論文編入《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》等有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。本人提交的電子文檔的內容和紙質論文一的內容相致。保密的學位論文在解密后也遵守此規(guī)定。(年)V公開□保密:■姑導師簽名作者簽名i:姊〇〇簽字日期:218IjA簽字日期:摘要摘要涉及流固耦合的復雜繞流是自然界和工程領域常見的現(xiàn)象,具有廣泛的基礎和應用背景。本文采用格子玻爾茲曼方法、有限差分法、及浸入邊界法(反彈邊界法相);結合的方法,數(shù)值研究了三個典型的復雜繞流問題。主要工
5、作及研宄成果如下:1研宄了旋轉圓柱尾流中圓柱的繞流問題。根據(jù)兩圓柱間隙中和下游圓柱尾()-,extendedbodEBrrsrtttRR流的流動特征發(fā)現(xiàn)了y、eveedeaachmen、()()reattachmentRA、detachmentDA、及cosheddinCS)五類流動模態(tài);在()(()greversedreattachment模態(tài)中,上游圓柱逆時針旋轉導致下游圓柱迎風面的剪切層向上游延伸,p附觸上游圓柱上表面的剪切層;基于ts參數(shù)平面的模(y)態(tài)相圖,獲得了間距比syD漸增導致的模態(tài)轉變路徑。
6、發(fā)現(xiàn)模態(tài)轉變路徑相似時,升阻力系數(shù)和Strouhal數(shù)隨間距比SD的變化特征也相似。低旋轉率/=?..,流動模態(tài)及其轉變路徑與串置靜止雙圓柱情形相似d01025時;高旋轉=率《2.0?3.0時,流動模態(tài)為RR和DA,與靜止雙圓柱情形完全不同。此=?1-夕卜.25,R,當《0時ACS流動模態(tài)轉變導致上下游圓柱的平均阻力系/《=2?-.753.0,RRDA流數(shù);、升力均方根值及脫渦頻率陡增當時動模態(tài)轉變導致上游圓柱的平均阻力系數(shù)陡增,下游圓柱在a=3.0,5/?=1.4時獲得/推力。2研宄了旋轉圓
7、柱尾流中的柔性絲線拍動模態(tài)。根據(jù)拍動絲線形成的包絡圖,發(fā)()現(xiàn)了反向、纏繞和正向拍動三類主要模態(tài),其中反向和正向拍動模態(tài)分別包含:反向單側拍動模態(tài)以下典型亞模態(tài)、反向雙側拍動模態(tài)、反向靜止模態(tài);正向單側拍動模態(tài)、正向雙側拍動模態(tài)、正向靜止模態(tài);基于a,GD參數(shù)平面(/)-正向模態(tài)的主要模的模態(tài)相圖,獲得了絲線圓柱間距比GD漸增導致的反向/態(tài)轉變路徑;通過分析不同模態(tài)的典型尾渦結構,探討了柔性絲線拍動模態(tài)形成的流動機理;此外,發(fā)現(xiàn)在特定參數(shù)下,絲線拍動可產生明顯的反饋作用:完全抑制旋轉圓柱尾流脫渦或促進尾渦生成脫瀉,導致旋
8、轉圓柱減阻甚至產生推力或明顯增阻。了絲線干擾下的串置雙圓柱繞流,絲線簡支固定于雙圓柱間隙之中⑶研究。