质量比和阻尼比对不同工况下圆柱涡激振动的影响

基于流体计算软件STAR-CCM+中重叠网格和DFBI技术，在Re=150,UR=5条件下对单圆柱及串列不等直径圆柱涡激振动进行数值模拟。模拟中分别在较大范围内改变质量比(1～300)和阻尼比(0～1)，获得了各工况下圆柱振动响应及受力与质量比和阻尼比的关系，分析了质量比和阻尼比对圆柱振动的影响及联系。结果表明：从整体来看，圆柱振动幅值和阻力随质量比和阻尼比的增加而降低，升力呈先升后降趋势。在小质量比下(m^*<20)，圆柱振幅和受力受质量比和阻尼比影响较大，并随两参数的变化而快速变化；在较大质量比下，圆柱振幅和受力趋于稳定,几乎不再受质量比和阻尼比影响，流固耦合效应变弱。此外，还将参数m^*ζ值相同而m^*和ζ不同的圆柱响应数据进行对比，得出在低雷诺数下，相同m^*ζ的圆柱涡激振动响应呈相同的趋势。