双自由度涡激振动数值模拟方法研究

当前双自由度涡激振动数值模拟的研究模拟结果精度并不十分理想,尤其是对于最大振幅的响应的估计。在Jauvtis与Williamson的实验中,观测到低质量比圆柱的最大振幅可达1.5D,并将其命名为超上端分支。然而,当前研究很少有模拟结果能达到1.3D,甚至无法捕捉到超上端分支,其原因很可能是湍流模型本身的缺陷以及数值模拟参数设置的不合理。针对上述问题,基于开源软件OpenFOAM,采用了改进的k-ε湍流模型,研究了加速度对涡激振动响应的影响,优化了数值模拟方法。通过振幅、相位、轨迹、尾涡等响应的分析,证明在适当的加速度下,运用改进k-ε模型可对双自由度涡激振动实现较精确的数值模拟。