来流角度对方柱流致振动的影响

方形结构由于存在几何棱角，在来流作用下会发生复杂的振动响应，是流致振动能量收集的理想结构。本文针对方柱流致振动开展数值模拟研究，分析不同来流角度下柱体的流致振动类型，揭示截面几何特征、来流角度对柱体振动响应、流体力及相位变化、尾流结构的影响。研究结果表明，来流角度是影响方柱振动响应和振动模式的重要因素，当来流角度为0°时，方柱会产生驰振响应，尾流结构发生斜向偏移且周期内漩涡脱落丰富，导致柱体呈低频高幅振动；来流角度在15°≤θ≤30°时，方柱产生涡激振动与驰振耦合的振动响应，来流角度为45°时，方柱发生涡激振动响应；从能量俘获角度，控制来流角度使方柱发生驰振响应，从而实现大范围流速下的海洋能量汲取。