兩自由度渦生振蕩及其電磁減阻減振研究.pdf

1、電磁場(chǎng)在電解質(zhì)溶液中產(chǎn)生的電磁力可以控制流體的流動(dòng)。將其用于鈍體的繞流和渦生振蕩時(shí)，可以消除尾渦、減少升阻力的振動(dòng)進(jìn)而抑制鈍體的振動(dòng)。
　　本文從計(jì)算和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)電磁控制兩自由度渦生振蕩的機(jī)理進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)在旋轉(zhuǎn)的水槽中進(jìn)行，通過(guò)擺線將裝有電磁激勵(lì)板的圓柱置于槽內(nèi)液體中，注入適當(dāng)?shù)娜玖嫌脕?lái)顯示流場(chǎng)。數(shù)值計(jì)算時(shí)，將指數(shù)極坐標(biāo)原點(diǎn)建立在運(yùn)動(dòng)圓柱上，推導(dǎo)了非慣性參考系指數(shù)極坐標(biāo)下的渦量流函數(shù)方程，初始邊界條件、水動(dòng)力表達(dá)式及圓柱運(yùn)

2、動(dòng)方程等。計(jì)算中的渦量流函數(shù)方程采用ADI和FFT格式，運(yùn)動(dòng)方程利用Runge-Kutta法求解。對(duì)圓柱沿法向和流向的流場(chǎng)、受力和位移的相互影響和瞬時(shí)對(duì)應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了討論。
　　結(jié)果表明:
　　1）圓柱沿一個(gè)方向的位移僅改變本方向的慣性力，與另一方向的慣性力無(wú)關(guān)，但其對(duì)流場(chǎng)的作用可以同時(shí)改變兩個(gè)方向的流場(chǎng)力。
　　2）圓柱的渦生振蕩同時(shí)受到尾渦脫落和圓柱位移的影響。其作用方式沿法向通過(guò)改變圓柱上下兩側(cè)剪切層的強(qiáng)度，沿流向