雷诺数200下二维圆柱主动振动数值模拟：流固耦合与涡量特性

本文主要探讨了圆柱绕流耦合运动的数值模拟，特别是在雷诺数Re=200的条件下，研究了二维圆柱在垂直于来流方向的横向主动振动。作者姜晓坤和李廷秋，分别来自武汉理工大学交通学院，他们在计算流体力学领域具有深厚的学术背景，李廷秋教授还是楚天学者和博士生导师。 研究过程中，作者使用ANSYS求解器进行复杂而精细的模拟，将问题简化为一个弹性支撑的二维圆柱运动模型，即圆柱切片。这种方法允许他们精确地计算圆柱在流体动力作用下的横向位移响应。通过改变振动频率和振幅，他们不仅获得了圆柱受到的力的分布，还深入解析了圆柱后方涡量的特征，这对于理解流体动力学中的涡旋行为至关重要。 研究的核心是对比分析静止圆柱与振荡圆柱在流场中的速度分布差异，这有助于揭示振动如何影响流动特性，以及如何通过调整振动参数来控制这种影响。此外，他们还将该工作置于数值模拟的更广泛的背景下，将其归类为"圆柱绕流"和"流固耦合"的研究领域，表明其在工程设计、航空航天、船舶工程等实际应用中的潜在价值。 该论文引用了中图分类号P751，这是对流体力学中圆柱绕流问题的专门分类，表明他们的研究符合国际学术标准，并且可能对后续的理论发展和实验验证提供理论支持。 这篇首发论文为理解圆柱在复杂流场中的动态响应提供了重要的数值模拟依据，对于提升我们对流体-结构相互作用的理解，优化相关设备的设计性能具有重要意义。