基于雷诺平均法的四圆柱桩绕流数值模拟研究

为研究河海深水中水流对桥梁桩基础的动力学作用。文章基于ANSYS/FLUENT数值仿真软件,采用雷诺平均法研究四圆柱桩的绕流特征,分析7种不同迎流角及3种典型间距比下的四圆柱桩流场特征、各桩阻力系数及桩周床面所受切应力的分布。结果表明:迎流角与间距比均对四圆柱桩绕流特性有较强的影响;随迎流角从0°增大到45°,下游桩周床面切应力分布模式由屏蔽状态逐渐转变为分离流冲击状态;当间距比为1.0时,临界屏蔽角为5°;当间距比为1.5或2.0时,迎流角处在20°~30°之间,各桩阻力系数值均处于1.0±0.2范围,此时屏蔽效应最小。

正方形布置四圆柱结构流致振动响应特性研究

通过风洞实验研究了正方形布置四圆柱的流致振动特性,实验雷诺数Re=3200~28900,圆柱间距比S/D=1.5~4.0(S为两圆柱圆心间距,D为圆柱直径),质量比m^(*)≈345.0.结果表明,当S/D≤2.0时,上游圆柱1和2呈现涡激振动和类弛振耦合响应,下游圆柱3和4呈现涡激共振和尾流弛振耦合响应;当S/D=2.5~3.0,上游圆柱1和2除了在约化速度超过一定值时存在弱振动外,基本接近单圆柱涡激振动响应,下游圆柱3和4表现为分离的涡激共振和尾流弛振响应;当S/D=4.0时,上游圆柱1和2振动响应几乎和单圆柱一样,而圆柱3和4仍呈现分离的涡激共振和尾流弛振响应.当圆柱呈现涡激振动(上游圆柱)或涡激共振(下游圆柱)时,涡脱频率f_(s)锁定于固有频率f_(n)的1倍谐频,而当圆柱呈现剧烈的类弛振响应(上游圆柱)或尾流弛振响应(下游圆柱)时,f_(s)则会出现明显的多倍谐频;圆柱模型振动频率f_(o)主频始终锁定于fn的1倍谐频.通过对比正方形四圆柱和双圆柱流致振动特性,发现双圆柱动力学响应规律在一定程度上仍适用于正方形布置四圆柱.

正方形排列四圆柱体绕流特性及互扰效应研究

基于计算流体动力学理论,运用大涡模拟方法对雷诺数Re=3900三维正方形排列四圆柱体结构群的绕流问题进行数值计算,主要分析来流攻角与间距比两个参数对四圆柱体结构群流体参数及流场模态的影响。结果表明:来流攻角与间距比均对四圆柱体结构群绕流特性有较强的影响;来流攻角θ=0°、22.5°、45°下,临界间距比分别为3.5、4.0、3.0;间距比的变化会导致下游圆柱表面压力系数分布发生改变;另一方面,间距比较小时,四圆柱体结构之间的互扰作用均以临近效应为主;随间距比增大,上游圆柱尾流对下游圆柱有显著影响,其互扰作用会转变尾激效应。

不同来流条件下四圆柱尾流场试验研究

基于粒子图像测速技术(PIV)对小间距比比L/D=1.5工况下方形布置四圆柱在不同来流角角α(α=0°、15°、30°、45°)条件下的尾流流场特性进行了试验研究,分析了不同来流角度条件下四圆柱瞬时和时均尾流流场特征,获得了瞬时和时均速度矢量、涡量等值线、流线拓扑及雷诺应力分布随来流角度变化的规律。试验结果表明,来流角度对方形布置四圆柱尾流形态有显著影响。四圆柱瞬时尾流形态随来流角度增大可分为延伸体流动流态(α=0°)、尾流剪切层附着流态(α=15°、30°)及尾流剪切层共同脱落流态(α=45°)三种流态。当来流角度增大时,四圆柱下游断面平均流向速度分布由"W"形向"U"形转变,时均雷诺正应力及雷诺剪切应力等值线分布特征也会发生明显改变。

高雷诺数下阵列四圆柱绕流流动形态数值模拟

本文利用CFD（计算流体动力学）软件FLUENT对阵列四圆柱进行了数值模拟。选取的湍流模型为RNG k-ε模型,雷诺数为Re=2.07×10^5,模拟了不同间距比（S/D=0.3、0.6、1.0、1.3、1.6、1.9）及风攻角（α=0、15°、30°、45°）情况下四圆柱绕流的流动形态。结果表明：S/D=0.3时流动形态为单体模式,S/D〉0.3时上游圆柱后形成不完整的涡脱结构,S/D〉0.6时上下两排圆柱后逐渐形成独立的涡脱结构,且α=15°、30°、45°时的流动形态较α=0时复杂。

正方形排列四圆柱绕流的数值模拟

采用有限体积方法,对攻角为45°正方形排列的4个等直径圆柱的二维绕流进行了数值模拟.得出了Re=100以及不同间距比下的涡量场分布和四圆柱升/阻力系数以及St数等空气动力参数的变化规律.结果表明：在绕流过程中,圆柱2受到的干扰力很大,可能会导致严重的震动.当L/D在4~5之间变化时,升力系数、阻力系数、DC？、LC？和St数都会发生较大的变化,说明此处存在流型的转变.

不同来流角度下方形排列四圆柱的水动力特性

为研究不同来流角度下方形排列四圆柱的水动力特性,利用Fluent软件模拟雷诺数为3 900、来流角度不同时,临界间距比为2.0和3.5情况下的四圆柱互扰效应。通过数值模拟,重点分析来流角度发生变化引起的下游圆柱升阻力系数和尾流模态的改变,比较其在这个临界间距比下呈现出的不同特征。研究结果表明:随着来流角度的增大,在2种临界间距比下同号圆柱呈现出的阻力系数变化趋势的特点相似;2种间距比下圆柱的升力系数均表现出由离散到收敛的趋势,但具体特点有所差异;斯特鲁哈数在2种间距比下的特点存在明显不同。研究成果可供海上钻井平台等海洋结构物设计参考。

双尺度正型排布四圆柱绕流特性数值模拟

利用COMSOL有限元数值模拟软件中的层流模型,结合合理的网格划分,对Re=100时正形排布的不等径圆柱在不同来流方向条件下的绕流特性进行了研究,得到了圆柱后方脱落涡形态以及水流速度和压力分布云图,并计算了不同条件下的平均升、阻力系数.结果表明,来流方向会影响脱落涡的形态和脱落周期,不同的来流方向条件下的速度和压力分布亦不相同.升、阻力系数表明当来流方向为0°时,四圆柱之间的尾流干扰现象最强,2号圆柱的合力变化最大,最容易发生疲劳破坏.

低雷诺数下四圆柱涡激振动特性研究

该文运用单元型光滑有限元法和分区强耦合算法数值研究了低雷诺数下,四圆柱两自由度涡激振动特性与尾涡脱落模式。来流条件为不可压黏性均匀流动;柱阵采用方形布列,圆心间距s=5,质量比m^(*)=10。为调查折合速度和雷诺数对柱群涡激振动的影响,考虑了两种工况:①工况一,雷诺数Re=100时,折合流速U_(r)=1~14;②工况二,U_(r)=7.3时,Re=40~300。数值研究发现:①在工况一中,上游两圆柱横向振幅及流体力系数均方根值随Ur变化趋势均与单圆柱情形一致;观察到下游两圆柱横向振幅不相等,将其归类为两种情况:其一,上游两圆柱出现横向振幅不相等现象,下游两圆柱横向振幅受前者影响产生差异;其二,下游两圆柱尾涡脱落模式不一致引起横向振幅不同;②在工况二中,上游圆柱振动响应于Re=130时发生转换且响应分支对应不同尾涡脱落模式;响应分支转换后,四圆柱耦合机制发生变化,下游圆柱流向振幅和升力均方根值剧增;同时观察到“2P+2S”尾涡脱落模式,涡对脱落周期随雷诺数增大而减小;特别是Re=140时,下游两圆柱每隔4~5个周期脱落一对涡对;250≤Re≤300时,下游两圆柱后尾迹均形成两排旋涡,仅隔1~2个周期脱落一对涡对。

基于Access的四列圆柱滚子轴承数据库的开发与应用

以四列圆柱滚子轴承的外形尺寸为字段,将JB/T 5389.1—2016《滚动轴承轧机用滚子轴承第1部分:四列圆柱滚子轴承》所规定的四列圆柱滚子轴承外形尺寸及国外公司轴承的外形尺寸导入各数据表,建立Access数据库。利用Access数据的查询功能,筛选出JB/T 5389.1中与国外公司轴承滚子组内径有差异的轴承。利用查询和联结功能可实现JB/T 5389.1中与国外公司轴承型号的对照,并简要介绍了数据库在四列圆柱滚子轴承CAD系统的应用。

圆柱四孢藻(Tetraspora cylindrica)生物学观察

对分布于河南省信阳地区的圆柱四孢藻 (Tetraspora cylindrica)形态结构、生长发育。

四油腔圆柱面静压支承系统设计与应用

利用翘板节流器，设计了四油腔圆柱面开式无回油槽静压支承，通过实际运行证明节流器加工容 易、系统工作可靠。

四列圆柱滚子轴承外圈淬火开裂原因分析及改进措施

某型轴承外圈在盐淬多用炉淬火后,发现多件轴承外圈有沿油孔纵向贯穿裂纹。通过热处理工艺追溯、宏观观察、化学成分分析、金相组织检验等方法,判断轴承外圈的开裂属淬火裂纹,是由于该外圈油孔直径较大、表面粗糙且不对称,以及油孔应力集中造成的。

基于ANSYS的四列圆柱滚子轴承接触应力和刚度分析

对四列圆柱滚子轴承的接触应力、变形以及径向刚度进行了研究。建立了四列圆柱滚子轴承的有限元三维模型,基于ANSYS和Hertz接触理论,阐述了建模过程中的关键步骤,结合短应力线轧机的应用实例,计算了轴承滚子、内圈的接触应力与变形分布,直观表达了交错排列滚子之间的应力分布情况,计算结果和Hertz理论值相比较,具有较好的一致性。通过计算不同载荷下的轴承变形(轴承内孔轴线的相对位移),获得了轴承刚度随径向载荷变化的规律。

四列圆柱滚子轴承结构改进

对四列圆柱滚子轴承的结构加以改进 ,采用单兜孔黄铜实体保持架 ,外圈取消中挡边和装填缺口 ,并采用工业专用粘合剂防松的全新工艺 ,大大提高轴承使用可靠性及承载能力 ,使用效果理想。附图 2幅。

四辊粗轧机用四列圆柱滚子轴承

针对四辊粗轧机原用滑动轴承存在的润滑油耗量大、污染环境、维护繁琐的弊端 ,利用“滚动轴承极限设计法”开发出了FCDP10 4 1344 5 0型四列圆柱滚子轴承 ,用其替代滑动轴承 ,取得了节能、降耗、长寿命的效果 。

热轧机四列圆柱滚子轴承的设计改进

分析了热带中精轧机用四列圆柱滚子轴承使用中存在的问题,对其结构进行了改进:取消两列滚子之间的中挡边,外圈外侧为活挡边(平挡圈),挡边与滚子端面的接触面为斜坡形;内圈分成可互换的两个;保持架采用封闭式结构,并在其兜孔梁上设计有储存润滑脂的圆弧槽等。改进后的设计简化了轴承制造及装配工艺,加强了轴承的互换性,使其可靠性明显提高。

轧机提速对四列圆柱滚子轴承的影响和优化措施研究

国内某钢厂轧机进行了提速,导致支承辊上四列圆柱滚子轴承出现温升过高情况。针对此问题,对该轴承提速前后的摩擦力矩和发热量进行了计算比较,显示速度对摩擦力矩的影响不明显,与发热量近似成正比例关系。对轴承进行了降低温升优化。采取的主要措施为减少相互滑动部位接触面积,增设散热油路;降低接触面粗糙度;优化轴承油孔改善散热效果。提出了滚子端面和挡边点接触的简化计算方法。优化后的轴承经应用后温升明显减缓,提高了使用寿命。

论轧机用四列圆柱滚子轴承的安装与维护

轧辊轴承是轧机的一个重要部件,轧辊轴承的安装和维护质量的好坏,对轴承的使用寿命有重要影响。本文介绍了轧机用四列圆柱滚子轴承的安装和维护经验,以期能够为四列圆柱滚子轴承的安装与维护提供一定的实践经验。