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刚性耦合三圆柱流致振动特性和机制

振动与冲击 2022年第12期41卷 1-7页

作者：刘旭菲陈威霖及春宁浙江水利水电学院水利与环境工程学院杭州310018 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

采用迭代式浸入边界法对刚性耦合三圆柱的流致振动进行了数值模拟研究。三圆柱按照等边三角形排列,上游两个并排圆柱,下游一个圆柱。圆柱间距比为P/D=1.0~4.0,雷诺数为Re=100,质量比为m=2,折合流速为U_(r)=3~30。通过研究圆柱的振幅、... 详细信息

采用迭代式浸入边界法对刚性耦合三圆柱的流致振动进行了数值模拟研究。三圆柱按照等边三角形排列,上游两个并排圆柱,下游一个圆柱。圆柱间距比为P/D=1.0~4.0,雷诺数为Re=100,质量比为m=2,折合流速为U_(r)=3~30。通过研究圆柱的振幅、频率和流体力随折合流速的变化规律,发现了两种不同的振动模式,即小间距比条件(P/D=1.0)下的驰振模式和中、大间距比条件(P/D=1.6~4.0)下的涡激振动模式。而涡激振动模式在不同的间距比条件下又具有单锁定区间(P/D=1.6)和双锁定区间(P/D=2.5~4.0)两种不同振动特征。进一步分析尾流模式,发现第一锁定区间(含单锁定区间)内的振动响应由剪切层重附着机制激发,而第二锁定区间内的振动响应由交替尾涡泄放机制激发。

关键词：刚性耦合三圆柱流致振动等边三角形排列

不同迎流攻角下正三角柱流致振动数值模拟研究

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振动与冲击 2022年第3期41卷 278-286页

作者：卫昱含及春宁许栋陈威霖天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

采用嵌入式迭代浸入边界法对不同迎流攻角下正三角柱的流致振动(VIV)进行了二维数值模拟研究,其中迎流攻角为α=0°~60°(当α=60°时三角柱顶点迎流),雷诺数为Re=100,质量比为m*=5和折合流速为U r=2~20。详细分析了不同迎流攻角下横流... 详细信息

采用嵌入式迭代浸入边界法对不同迎流攻角下正三角柱的流致振动(VIV)进行了二维数值模拟研究,其中迎流攻角为α=0°~60°(当α=60°时三角柱顶点迎流),雷诺数为Re=100,质量比为m*=5和折合流速为U r=2~20。详细分析了不同迎流攻角下横流向振幅、振动频率、水动力系数、升力与位移的相位差以及尾涡模式随折合流速变化的情况。结果发现,三角柱振动随迎流攻角表现为3种不同的振动模式:涡振-驰振联合模式(α=0°~15°)、涡振-驰振分离模式(α=20.0°~22.5°)和涡振模式(α=25°~60°)。选取α=0°、α=20°、α=60°3个迎流攻角详细论述了不同模式下三角柱的振动特性。此外,还发现虽然三角柱在迎流攻角α=0°时关于来流方向对称,三角柱的平衡位置在某些折合流速下出现了偏移,该现象与升力中偶次谐波分量的出现有关。最后,应用准稳态分析得到了驰振出现的攻角范围,结果与数值模拟的情况吻合较好,说明准稳态分析可以准确预测三角柱驰振的攻角范围。

关键词：流致振动正三角柱平衡位置准稳态分析

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不同控制角下附加圆柱对圆柱涡激振动影响

力学学报 2019年第2期51卷 432-440页

作者：陈威霖及春宁许栋天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

在弹性支撑的圆柱周围布置直径更小圆柱会影响剪切层发展以及旋涡脱落,进而改变其涡激振动状态.通过不同的布置形式和附加小圆柱个数可以实现对圆柱涡激振动的促进或抑制.激励更大幅值的振动可以更好地将水流动能转化为可利用的机械能... 详细信息

在弹性支撑的圆柱周围布置直径更小圆柱会影响剪切层发展以及旋涡脱落,进而改变其涡激振动状态.通过不同的布置形式和附加小圆柱个数可以实现对圆柱涡激振动的促进或抑制.激励更大幅值的振动可以更好地将水流动能转化为可利用的机械能或电能,抑制其振动则可以实现对海洋平台等结构物的保护.采用基于迭代的嵌入式浸入边界法对前侧对称布置两个小圆柱的圆柱涡激振动进行数值模拟研究,系统仅做横向振动,其中基于主圆柱直径的雷诺数为100,质量比为2.0,折合流速为3～11.小圆柱与主圆柱的直径比为0.125,间隙比为0.125.结果表明,在研究的控制角范围内(30°～90°),附加小圆柱可以很大程度上改变圆柱涡激振动的状态.当控制角较小(30°)时,附加小圆柱对主圆柱的振动起抑制作用;当控制角为45°～60°时,圆柱的振动分为涡振和弛振两个阶段,在弛振阶段,圆柱振幅随折合流速增加而持续增加;当控制角较大(75°～90°)时,附加小圆柱的促进作用随着控制角增加而减小.进一步地,结合一个周期内不同时刻旋涡脱落以及圆周压强分布,解释了附加小圆柱对主圆柱涡激振动的作用机制.应用能量系数对圆柱系统的进一步分析发现,弛振阶段由流体传递到主圆柱的能量系数随折合流速的增加逐渐下降,旋涡结构的改变是产生这种变化的直接原因.

关键词：涡激振动浸入边界法附加小圆柱控制角弛振

小间距比下串列双圆柱涡激振动数值模拟研究:振动响应和流体力

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振动与冲击 2018年第23期37卷 261-269页

作者：陈威霖及春宁许栋天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

对小间距比(L*=1. 1～1. 5)下串列双圆柱涡激振动进行了数值模拟研究,其中Re=100,折合流速为U_r=3～30,质量比为m*=2. 0。为保证圆柱之间的距离不变,两圆柱均仅作横向振动。根据圆柱响应的不同将间距比范围内的涡激振动分为三种:(1)间距... 详细信息

对小间距比(L*=1. 1～1. 5)下串列双圆柱涡激振动进行了数值模拟研究,其中Re=100,折合流速为U_r=3～30,质量比为m*=2. 0。为保证圆柱之间的距离不变,两圆柱均仅作横向振动。根据圆柱响应的不同将间距比范围内的涡激振动分为三种:(1)间距比L*≤1. 1时,响应存在于较大的折合流速(U_r=4～28)范围内;(2)间距比L*=1. 2～1. 3时,在大折合流速时,类似于高雷诺数时的尾流弛振出现;(3)间距比L*≥1. 5时,响应随折合流速增加并达到最大值,之后随折合流速缓慢减小,并最终稳定在较大的幅值上。对应不同的响应类型,上游和下游圆柱的流体力也呈现不同的变化;由于受到上游圆柱的屏蔽,下游圆柱的阻力均值要明显小于上游圆柱;在出现尾流弛振的区域,两圆柱的升力均方根随折合流速增加;此外,某些折合流速下圆柱之间的非稳定耦合作用也被反映出来。

关键词：小间距比串列双圆柱涡激振动振动响应

低雷诺数下串列三圆柱涡激振动中的弛振现象及其影响因素

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力学学报 2018年第4期50卷 766-775页

作者：陈威霖及春宁许栋天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

对间距比为1.2和雷诺数为100的串列三圆柱涡激振动进行数值模拟,发现在某个折合流速之后,三圆柱的响应均呈现为随着折合流速增大而增大的弛振现象,平衡位置偏移、低频振动以及旋涡脱落与圆柱运动之间的时机三个因素共同决定了弛振现象... 详细信息

对间距比为1.2和雷诺数为100的串列三圆柱涡激振动进行数值模拟,发现在某个折合流速之后,三圆柱的响应均呈现为随着折合流速增大而增大的弛振现象,平衡位置偏移、低频振动以及旋涡脱落与圆柱运动之间的时机三个因素共同决定了弛振现象的出现.进一步的研究发现,串列三圆柱的弛振现象仅出现在质量比不大于2.0和雷诺数不大于100的工况下.当质量比较大时,串列三圆柱的平衡位置固定不变,且圆柱的振动不规律,使得旋涡脱落与圆柱运动的时机处于变化之中.当雷诺数较高时,最上游圆柱的平衡位置在折合流速较大时回到初始位置,不再参与对圆柱振动的调节,使得圆柱的振动响应不再规律,旋涡脱落与圆柱运动的时机也一直处于变化之中.

关键词：涡激振动串列三圆柱弛振质量比雷诺数

小间距比下串列双圆柱涡激振动数值模拟研究:尾流和耦合机制

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振动与冲击 2018年第23期37卷 270-277,298页

作者：陈威霖及春宁许栋天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

对小间距比(L*=1. 1～1. 5)下串列双圆柱涡激振动的尾流和耦合机制进行了全面的研究,其中Re=100;两圆柱均仅作横向振动。对尾流的研究发现,当间距比L*=1. 1～1. 3时,小折合流速时对应经典的卡门涡街,而折合流速较大时,尾流则变得混乱起... 详细信息

对小间距比(L*=1. 1～1. 5)下串列双圆柱涡激振动的尾流和耦合机制进行了全面的研究,其中Re=100;两圆柱均仅作横向振动。对尾流的研究发现,当间距比L*=1. 1～1. 3时,小折合流速时对应经典的卡门涡街,而折合流速较大时,尾流则变得混乱起来,难以分辨其模式;当间距比L*=1. 5时,尾流均为规律的2S模式。耦合机制分析发现,串列双圆柱平衡位置差的变化促成了在间距比L*=1. 1时广折合流速响应的存在;而多频成分参与的不稳定耦合作用成为在间距比L*=1. 2～1. 3时类尾流弛振现象的诱因;大振幅响应在间距比L*=1. 5时得以持续的动力则源于上游圆柱脱落旋涡产生的低压区和下游圆柱低频的运动;此外,一种新的平衡位置间歇跳跃现象在间距比L*=1. 1和折合流速U_r=15时出现,且响应在上侧的新平衡位置能稳定更长的时间。

关键词：小间距比串列双圆柱涡激振动耦合机制

基于5W传播模式看社交媒体到智能媒体的发展脉络

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科技传播 2022年第3期14卷 82-85,125页

作者：陈冠蓓陈威霖上海交通大学媒体与传播学院清华大学新闻与传播学院

随着媒介生态和传播格局、环境的变化,以往5W传播模式中的诸多要素也悄然发生了改变。如今社交媒体的出现,加剧了传者与受众边界的模糊,促使二者间的绝对关系开始松动。而智能媒体则改变过去“内容为王”的竞争态势,技术主导令渠道一同... 详细信息

随着媒介生态和传播格局、环境的变化,以往5W传播模式中的诸多要素也悄然发生了改变。如今社交媒体的出现,加剧了传者与受众边界的模糊,促使二者间的绝对关系开始松动。而智能媒体则改变过去“内容为王”的竞争态势,技术主导令渠道一同步入竞争的中心,而信息的传播主体也不再仅限于人。文章基于5W传播模式的视角,探讨随着媒介环境的变化,社交媒体到智能媒体发展脉络中传播结构发生的改变,并提出未来发展趋势与展望。

关键词： 5W传播模式社交媒体智能媒体媒体融合

单孔充气法腔镜保乳术治疗早期乳腺癌的疗效观察

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山西卫生健康职业学院学报 2023年第1期33卷 16-17页

作者：陈威霖葛鹏涛永城市人民医院河南商丘476000

目的:探究单孔充气法腔镜保乳术治疗早期乳腺癌的疗效,并评估患者对本次手术的满意度。方法:选择70例早期乳腺癌病例作为研究对象,根据其不同治疗手段分为两组,一组实施单孔充气法腔镜保乳术治疗(观察组35例)、一组实施传统手术治疗(对... 详细信息

目的:探究单孔充气法腔镜保乳术治疗早期乳腺癌的疗效,并评估患者对本次手术的满意度。方法:选择70例早期乳腺癌病例作为研究对象,根据其不同治疗手段分为两组,一组实施单孔充气法腔镜保乳术治疗(观察组35例)、一组实施传统手术治疗(对照组35例),在治疗后,比较两组围术期指标、术后常见并发症,并评估患者满意度情况。结果:观察组各项指标优于对照组;观察组经治疗后,并发症的发生率低于对照组、对乳房美观的满意度高于对照组;差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:对于早期乳腺癌患者而言,给予其单孔充气法腔镜保乳术效果更为显著,能够满足患者保乳意愿,并且提高皮肤美观度。

关键词：早期乳腺癌单孔充气法腔镜保乳术满意度

并列双圆柱流致振动的不对称振动和对称性迟滞研究

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力学学报 2015年第5期47卷 731-739页

作者：陈威霖及春宁徐万海天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

对雷诺数Re=100间距比s/D=2.5和5.0的并列双圆柱流致振动进行了数值模拟研究,其中圆柱质量比m*=2.0,折合流速Ur在2.0～10.0之间,两圆柱仅能做横流向振动.研究发现,当间距比s/D=2.5时,在折合流速4.0 详细信息

对雷诺数Re=100间距比s/D=2.5和5.0的并列双圆柱流致振动进行了数值模拟研究,其中圆柱质量比m*=2.0,折合流速Ur在2.0～10.0之间,两圆柱仅能做横流向振动.研究发现,当间距比s/D=2.5时,在折合流速4.0

关键词：流致振动并列双圆柱不对称振动对称性迟滞