细长柔性波浪柱流致振动高保真数值模拟研究

波浪柱具有良好的减阻减振效果,在海洋工程和桥梁工程中应用广泛。为了研究低雷诺数均匀流下细长柔性波浪柱的流致振动特性,选取了3种不同波高的截面直径呈正弦变化的波浪柱,分别给予其驻波和行波的初始激励,对其动力特性和尾流特征进行分析,并与同等条件下的光滑直圆柱进行了对比。研究结果表明,柔性波浪柱在驻波和行波初始激励下的流致振动特性有很大差别:在驻波激励下,当波高≥0.2 D时,波浪柱振动得到了很好的控制,这主要归功于波浪柱的特殊结构防止了剪切层与强度较高的涡结构发生掺混,增大了漩涡生成长度;而在行波初始激励下,波浪柱的控制效果有限,局部雷诺数主导了结构响应、尾流模式和展向变化特征。