流體黏性對受迫振蕩水平圓柱受力的影響

作者：袁劍平,毛鴻飛,赫巖莉,潘新祥,賈寶柱

摘要：【目的】準確預測顯著黏性效應下結構物所受流體作用力。【方法】采用有限體積(FVM)方法構建兩相流數值波浪水槽模型。首先,通過半潛水平圓柱受波浪力數值結果與前人實驗數據的對比,驗證數值模型的準確性。其次,對不同流體黏性下,受迫振蕩淹沒水平圓柱上的流體作用力進行數值計算,通過黏性流結果和勢流結果的對比,分析流體黏性對圓柱受力的影響特征。最后,通過將黏性流和勢流理論壓力結果對比,并結合對圓柱周圍黏性渦量場分布特征分析,解釋不同流體黏性下,黏性流與勢流結果之間出現差異的原因。【結果】在不同流體黏性條件下,圓柱所受各倍頻流體作用力均出現一定程度上的差別,表明流體黏性的影響明顯。【結論】相比勢流理論,采用黏性流理論對受迫振蕩水平圓柱受力的影響的研究更為準確。

發文機構：廣東海洋大學海洋工程學院 廣東海洋大學海運學院

關鍵詞：圓柱受迫振蕩流體作用力數值模擬波浪水槽circular cylinderforced oscillationhydrodynamic forcesnumerical simulationwave tank

分類號： TV139.2[水利工程—水力學及河流動力學]