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附加旋转圆柱的涡激振动发电装置水动力特性研究

Study on the hydrodynamic properties of vortex-induced vibration generator with attached spinning cylinders

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【作者】 丁广佳及春宁徐晓黎许栋吕迎雪

【Author】 DING Guang-jia;JI Chun-ning;XU Xiao-li;XU Dong;Lü Ying-xue;Tianjin Port Engineering Institute Co., Ltd.of CCCC First Harbor Engineering Co., Ltd.;CCCC First Harbour Engineering Company Ltd.;Key Laboratory of Coastal Engineering Hydrodynamics,CCCC;State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University;

【通讯作者】 及春宁;

【机构】 中交天津港湾工程研究院有限公司中交第一航务工程局有限公司中国交建海岸工程水动力重点实验室天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室

【摘要】 基于嵌入式迭代浸入边界法,数值模拟了附加旋转圆柱的海流能利用装置的涡激振动,研究了系统水动力参数(升力系数均方根值CL,rms、阻力系数均值CD,mean和均方根值CD,rms、最大无量纲振幅Ymax/D)随俘能阻尼比ζharness、附加圆柱的无量纲转速α和方位角θ的变化规律。进一步研究了最大无量纲振幅Ymax/D随组合参数α/θ的变化规律,给出了拟合关系式,定性分析了拟合公式系数随影响参数的变化规律。

【Abstract】 This paper numerically simulates the vortex-induced vibrations of ocean current energy harvester with attached spinning cylinders by using the embedded iterative immersed boundary method.The variations of the hydrodynamic properties(the root-mean-square lift coefficient CL,rms,the mean and root-mean-square drag coefficient CD,mean and CD,rms,and the maximum non-dimensional vibration amplitude Ymax/D) with the energy harvest damping ratio ζharness,the non-dimensional spinning velocity α and azimuthal angle θ of the attached cylinders are investigated.Moreover,the variations of the maximum non-dimensional vibration amplitude Ymax/D with the combined parameter α/θ are further investigated.A set of formula is presented by using the curve fitting method.The variations of the coefficients in the formula with influencing parameters are discussed qualitatively.

【基金】 国家自然科学基金(51779172);中国交通建设股份有限公司科技研发项目(2019-ZJKJ-PTJS02)
  • 【文献出处】 中国港湾建设 ,China Harbour Engineering , 编辑部邮箱 ,2022年11期
  • 【分类号】P743;TM612
  • 【下载频次】21
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