平直槽道内柱体绕流场中流致振动的研究

项目名称： 平直槽道内柱体绕流场中流致振动的研究

项目编号： No.11402129

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 蒋仁杰

作者单位： 宁波大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 以一种新型的动力学系统：平直槽道内柱体绕流场中流致柱体振动（PFIV）为研究对象，旨在对其动力学行为及其内在机理进行探索。拟采用二维和三维格子Boltzmann方程对单自由度（振子仅作横向运动）与双自由度（振子可同时作横向运动和绕柱体轴线旋转）系统分别加以直接数值模拟。获得按单体、并列和串列双体等方式排列的圆柱形和方柱形振子，在不同物理参数条件下的运动方式以及相应的流场结构。针对单自由度单圆柱PFIV，拟通过引入等效弹性系数概念建立一个初步的理论模型并以此分析其动力学机制。分析PFIV与弹性支撑柱体的形成机理的异同，以深化对流致振动（FIV）内在本质的认识。通过本项目研究可全面认识PFIV的动力学行为及其形成机理，为确立其作为一种新型FIV提供科学依据，而且为设计高效混溶器和换热器提供新的思路。

中文关键词： 平直槽道；柱体绕流；涡激振动；格子玻尔兹曼方法；等效弹性系数

英文摘要： A novel physical model system, the flow-induced vibrations in flow around cylinders in a plane channel (PFIV), will be researched in this project to investigate the dynamics behaviors and the internal mechanism of such a system. Using the two- and three-

英文关键词： plane channel；flow past cylinders；vortex-induced vibration；lattice Boltzmann method；equivalent elastic coefficient