基于OpenFOAM的圆柱双自由度涡激振动数值模拟研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 研究的理论与方法 | 第12-13页 |
| 1.3 涡激振动特征 | 第13-15页 |
| 1.3.1 卡门涡街机理 | 第13页 |
| 1.3.2 锁定现象 | 第13-14页 |
| 1.3.3 涡激振动参数定义 | 第14-15页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第15-18页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第18-19页 |
| 第2章 数值模拟理论基础 | 第19-33页 |
| 2.1 流体控制方程 | 第19-20页 |
| 2.2 湍流模型 | 第20-26页 |
| 2.2.1 雷诺平均数值模拟 | 第21-23页 |
| 2.2.2 大涡数值模拟 | 第23-25页 |
| 2.2.3 分离涡数值方法 | 第25-26页 |
| 2.3 流固耦合求解方法 | 第26-29页 |
| 2.3.1 Newmark法的流固耦合方法 | 第26-27页 |
| 2.3.2 双向流固耦合的求解步骤 | 第27-29页 |
| 2.4 OpenFOAM概述 | 第29-32页 |
| 2.4.1 OpenFOAM框架 | 第29页 |
| 2.4.2 基于OpenFOAM的程序开发 | 第29-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 圆柱绕流问题中湍流模型研究 | 第33-57页 |
| 3.1 模型建立及边界条件 | 第33-36页 |
| 3.1.1 计算模型的建立及网格划分 | 第33-35页 |
| 3.1.2 时间步长的控制与网格无关性验证 | 第35-36页 |
| 3.2 三种湍流模型计算结果对比 | 第36-42页 |
| 3.3 三维DES圆柱绕流 | 第42-50页 |
| 3.3.1 圆柱绕流三维水动力特性 | 第42-46页 |
| 3.3.2 圆柱展向长度对DES方法影响 | 第46-50页 |
| 3.4 SST湍流模型的改进 | 第50-56页 |
| 3.4.1 基于RNG k-ε模型的改进 | 第50-52页 |
| 3.4.2 改进模型的验证 | 第52-56页 |
| 3.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 第4章 圆柱涡激振动中迟滞现象数值模拟研究 | 第57-79页 |
| 4.1 圆柱运动控制方程 | 第57-58页 |
| 4.2 模型建立及动网格技术 | 第58-59页 |
| 4.3 速度形式对双自由度涡激振动响应影响 | 第59-73页 |
| 4.3.1 从振动幅值与频率分析涡激振动 | 第60-68页 |
| 4.3.2 从运动轨迹与涡脱形式分析涡激振动 | 第68-73页 |
| 4.4 匀加速中加速度a对数值结果影响 | 第73-76页 |
| 4.4.1 加速度a对振幅与频率的影响 | 第74-75页 |
| 4.4.2 加速度a对水动力系数的影响 | 第75-76页 |
| 4.5 本章小结 | 第76-79页 |
| 第5章 雷诺数对圆柱涡激振动特征影响研究 | 第79-105页 |
| 5.1 涡激振动影响参数以及模拟工况 | 第79-82页 |
| 5.2 雷诺数对低质量比圆柱涡激振动特征影响 | 第82-89页 |
| 5.2.1 从振动幅值与频率分析涡激振动 | 第82-86页 |
| 5.2.2 从运动轨迹与涡量分析涡激振动 | 第86-89页 |
| 5.3 雷诺数对高质量比圆柱涡激振动特征影响 | 第89-95页 |
| 5.3.1 从振动幅值与频率分析涡激振动 | 第89-92页 |
| 5.3.2 从运动轨迹与涡脱形式分析涡激振动 | 第92-95页 |
| 5.4 雷诺数对频率比为二的圆柱涡激振动特征影响 | 第95-103页 |
| 5.4.1 从振动幅值与频率分析涡激振动 | 第95-100页 |
| 5.4.2 从运动轨迹与涡脱形式分析涡激振动 | 第100-103页 |
| 5.5 本章小结 | 第103-105页 |
| 结论 | 第105-107页 |
| 参考文献 | 第107-111页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第111-113页 |
| 致谢 | 第113页 |
