赵桂欣,桂洪斌,王晓聪

(哈尔滨工业大学(威海)船舶与海洋工程学院,山东 威海 264209)

作为一种经典的钝体绕流物理现象，圆柱绕流现象广泛存在于自然界中，流体经过圆柱时，会产生周期性脱落的漩涡，漩涡脱落使圆柱受到流体的脉动载荷从而导致结构振动[1]，当结构振动严重时，会导致结构疲劳甚至损坏[2]，造成损失.降低结构受到的脉动载荷，抑制结构体振动、减少结构损坏，在工程实际应用中有很大的意义.如何有效的减阻抑振是圆柱绕流问题的研究热点.

目前应用于圆柱绕流上的减阻抑振方法主要有主动控制和被动控制两种，被动控制不需要额外的能量输入，应用比较方便[3]，在圆柱绕流中主要通过破坏圆柱体表面的压力分布以改变圆柱体受力[4]，来达到减阻抑振的效果.波浪形圆柱采用改变圆柱外形的方法来破坏圆柱体表面的压力分布，具有减阻抑振的效果[5-6].

现有的波浪形圆柱的减阻抑振研究主要集中于无限长边界条件下，然而实际工程中，大多数的圆柱结构是有限长的，其周围的流场受到固定壁面和圆柱自由端面的影响，与无限长时相差很大，因而只分析无限长边界条件下波浪形圆柱减阻抑振的效果不能满足工程需要.考虑到实际工程中的流动大多处于亚临界流动区域，本文在对无限长圆柱绕流分析和有限长圆柱绕流分析[7-8]的基础上，采用大涡模拟的方法，对Re=3 900时的有限长波浪形圆柱绕流进行了……