水下开口腔体流激振动实验与仿真研究

摘要 采用实验与数值计算相结合的方法，研究流体流经开口腔时在开口处的压力脉动规律，以及开口腔在压力脉动作用下的振动特性。研究的内容主要有：通过实验和有限元/边界元方法获得开口腔模型在空气中和水中的模态振型以及频率；在开口腔的孔口后缘10毫米处布置一个压力传感器来测量流速对涡脱落频率的影响，通过开闭孔口的方式确认涡脱落的频率分量；使用大涡模拟计算得到不同流速条件下压力传感器对应位置的压力脉动规律，并与实验结果进行比较验证；在开口腔体侧面布置一个加速度传感器来测量不同流速条件下腔体结构振动情况；以CFD计算得到的压力脉动为输入，使用有限元/边界元方法计算得到加速度传感器对应位置处的加速度值，并与实验结果进行对比分析