王晓凯 娄 敏

(中国石油大学(华东)石油工程学院)

0 引 言

T.KITAGAWA等[7]在亚临界雷诺数下改变间距比，研究了上游圆柱的尾流对下游圆柱流体力的影响。B.S.CARMO等[8]对两圆柱串联流动进行仿真分析，上游圆柱保持固定，下游圆柱仅允许在横流向自由振动，与孤立圆柱对比结果表明，串联圆柱的振动最大位移显著增大。郭晓玲等[9]对低雷诺数下(Re=150)等直径串联圆柱的流动干涉进行了数值模拟研究，发现圆柱间距比的改变会导致“锁定”区间发生变化。ZHAO M.等[10]重点关注了大圆柱对小圆柱尾流与振动的影响，在特定的间距范围内发现圆柱响应会出现4个不同的分区。宋振华等[11-12]研究了顺流向振动对横流向最大振幅和锁定区间的影响，同时针对3根附属杆抑制装置对立管所受流体力的抑制效果、泄涡模式及抑制机理进行了深入研究。F.J.HUERA-HUARTE等[13]改变上游圆柱与下游圆柱的直径比，通过振幅和流体力系数的变化讨论了尾流干涉的影响。娄敏等[14-15]在尾流干涉下考虑流固耦合作用对串联圆柱进行了仿真研究，发现随着约化速度增大，涡激振动远离“锁定”状态的多频现象逐渐减弱；同时采用不同的抑振装置对串联立管涡激振动抑制进行了试验分析，综合比较得出控制杆的抑制效果更佳。

从目前情况来看，对于圆柱涡激振动的研究已经趋于成熟，然而多数研究集中在单自由度情况下，同时涉及到小尺寸圆柱尾流干涉下的研究十分有限。为此，本文利用Fluent软件中的……