通道流中颤振悬臂梁的建模与仿真
流体动力学
2019-03-11 v1
摘要
表征通道流中悬臂梁的动力学特性与从打鼾到能量收集等诸多应用相关。气动弹性颤振会引发大幅振荡和频率的急剧变化，从而影响这些系统的运行。驱动颤振的流固耦合机制会随系统参数的变化而改变，其稳定性边界对通道高度和 Reynolds 数变得尤为敏感，特别是当两者或其中之一较小时。在本文中，我们针对任意形状的粘性二维通道流建立了一个流固耦合模型。随后，将其颤振边界与二维直接数值模拟的结果进行对比，以探究该模型的有效性。分析表明，只要无量纲通道高度保持较小，该模型不仅能在确保基本假设成立的参数范围内复现 DNS 结果，而且适用于更宽范围的 Reynolds 数和流固质量比。随着 Reynolds 数的增加，模型预测结果也会收敛于相同几何条件下的无粘模型。
引用
@article{arxiv.1903.03298,
title = {Modeling and Simulation of a Fluttering Cantilever in Channel Flow},
author = {Luis Phillipe Tosi and Tim Colonius},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.03298},
year = {2019}
}