附属杆论文-刘风喜

附属杆论文-刘风喜

导读:本文包含了附属杆论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:圆柱,附属杆,绕流特性,流固耦合

附属杆论文文献综述

刘风喜[1](2019)在《附属杆影响圆柱振动及风能收集特性的数值模拟研究》一文中研究指出能源获取和利用的方式随着社会进步而不断发展,近年来随着材料技术和电子技术的进步,利用钝体结构的流致振动特性进行能量收集成为越来越重要的研究方向,而增强结构振动是提升能量收集效率的有效方式。本文利用气动优化方法,将圆柱和附属杆组合加强结构振动从而提高能量收集效率。借助计算流体力学工具,研究了附属杆的位置、形状、尺寸对圆柱气动特性,振动特性以及能量收集效果的影响,并且与多圆柱串联进行了对比。按照圆柱绕流时流体是否发生再附着现象,将工况分为两类。附属杆的附着角α的范围为0°至90°,第一类附着角较小(15°,30°),发生再附着现象,升力和阻力有所降低,斯托拉哈数有小幅增加。第二类工况附着角较大(45°至90°),流体分离后不会发生再附着现象,升力有明显的加强,增强了漩涡脱落能量,并且叁角形附属杆工况更容易受附着角变化的影响。进一步将研究对象简化为单自由度的弹簧阻尼系统,研究各工况能量收集特性。第一类工况减小了锁定区范围和最大振幅,明显的抑制圆柱的流致振动现象;第二类工况的无量纲振幅和无量纲功率相比于标准圆柱有大幅提升,整体上呈现上升趋势,其中α=60°的工况增强振动的效果最好。叁种因素对圆柱流致振动特性的影响从大到小以依次为:附属杆位置、形状和尺寸。串联双圆柱工况中,除了α=30°工况上游柱振动受到下游柱影响,振幅有所提高外,其余工况上游柱无量纲功率,振幅以及频率基本保持了与对应单圆柱工况相同的分布。对于下游柱,其振动特性受上游圆柱的尾流影响较大:标准圆柱工况和α=30°工况的振幅和功率相较于上游柱有较大提升,这种提升与间距比成反比。而第二类工况的下游柱无量纲功率在折减速度较大时会接近甚至超过上游柱功率。在对比不同数量的串联圆柱的能量收集特性发现,随着串联圆柱数量增加,标准圆柱工况和α=30°工况的平均功率会随之提高,而对第二类工况的在低速区平均功率随之减小。各工况的总无量纲功率分布可分为叁个区间,低折减速度时,各工况的总功率相差不大;中等折减速度时,标准圆柱工况的总功率最大,高折减速度时,标准圆柱工况由于“自限性”,总功率迅速减小维持在低水平,α=60°工况总功率有大幅增长并且随着串联数量的增加而增加,其总体能量收集效果最好。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-01-01)

宋振华,段梦兰[2](2016)在《3根附属杆对海洋立管涡街抑制效果的研究》一文中研究指出升力波动产生的涡激振动会大大影响弹性支撑及细长柔性结构物的寿命。通过数值模拟的方法在不同来流角度及多个间隙比条件下,针对3根附属杆抑制装置对立管所受流体力的抑制效果、泄涡模式及抑制机理进行深入研究。研究结果表明,附属杆对立管涡街及其产生的拖曳力系数平均值和升力系数均方根值有较好的抑制效果,对立管的泄涡有较好的抑制效果。当间隙比为0.7~0.8时,对于不同的来流角度均有较好的抑制效果,此时对升力系数均方根值CRMSL的抑制率可以超过75%;间隙比和来流角度对附属杆的抑制效果影响较大,间隙比过小或过大都不能达到较好的抑制效果。所得结论可为我国海洋立管的涡激振动抑制装置研究提供参考。(本文来源于《石油机械》期刊2016年06期)

纪文英[3](2008)在《附属杆对圆柱绕流减阻特性的叁维数值模拟研究》一文中研究指出研究圆柱绕流的减阻控制对于减小流动诱发振动、提高结构体抗疲劳强度有着非常重要的意义。数值模拟能够克服实验的不足,高效的给出相关流场的具体信息,计算机数值模拟已逐渐成为流体力学强有力的研究工具。本文利用流体力学数值计算方法对圆柱绕流减阻问题进行系统研究。采用有限体积法对二维和叁维流场进行求解。本课题首先模拟计算了叁维低雷诺数情况下,圆柱绕流尾迹的叁维转捩特征,观察到了两种叁维转捩模式mode A和mode B。当雷诺数Re>180时,由于卡门涡在涡脱落过程中的变形,出现了流向涡环,其展向尺度大约为3倍直径;当Re>230时,卡门涡的展向尺度变形更均匀,形成更精细尺度的流向涡对,其展向尺度大约为一倍直径,它们分别与经典的Strouhal-Reynolds曲线的两处不连续相对应。然后,本课题对层流情况下Re=200和湍流情况下Re=55000时,针对直径为50mm的圆柱体前端对称布置两个直径均为4mm的附属杆的特定减阻结构体,通过改变附属杆相对于主圆柱之间的角度,研究了附属杆对主圆柱流动升阻力、涡旋脱落频率、涡量和流线图等流场特征的影响,在湍流模拟中选取了标准的k ?ω模型。结果显示:附属杆相对于圆柱的角度位置对圆柱时间平均阻力系数影响较为敏感,存在升阻力系数达到最小,Strouhal数达到最大的最佳角度。当Re=200和Re=55000时,最佳角度位置分别为40°和30°。当Re=200时,较单圆柱分别减少阻力系数,脉动阻力系数及脉动升力系数21%,32%,28%;当Re=55000时,较单圆柱分别减少36%,44%,76%。结果显示该减阻结构体对高雷诺数时流动减阻效果更明显。同时将本文叁维数值计算结果与前人的实验以及二维数值计算结果进行了比较,本文叁维结果较二维计算结果与实验结果吻合较好。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-12-01)

附属杆论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

升力波动产生的涡激振动会大大影响弹性支撑及细长柔性结构物的寿命。通过数值模拟的方法在不同来流角度及多个间隙比条件下,针对3根附属杆抑制装置对立管所受流体力的抑制效果、泄涡模式及抑制机理进行深入研究。研究结果表明,附属杆对立管涡街及其产生的拖曳力系数平均值和升力系数均方根值有较好的抑制效果,对立管的泄涡有较好的抑制效果。当间隙比为0.7~0.8时,对于不同的来流角度均有较好的抑制效果,此时对升力系数均方根值CRMSL的抑制率可以超过75%;间隙比和来流角度对附属杆的抑制效果影响较大,间隙比过小或过大都不能达到较好的抑制效果。所得结论可为我国海洋立管的涡激振动抑制装置研究提供参考。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

附属杆论文参考文献

[1].刘风喜.附属杆影响圆柱振动及风能收集特性的数值模拟研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[2].宋振华,段梦兰.3根附属杆对海洋立管涡街抑制效果的研究[J].石油机械.2016

[3].纪文英.附属杆对圆柱绕流减阻特性的叁维数值模拟研究[D].哈尔滨工业大学.2008

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