电磁控制两自由度涡生振荡的机理研究
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摘要
电介质溶液中,电磁场产生的电磁力可以控制流体的运动。本文对两自由度圆柱涡生振荡及其电磁控制机理进行了数值研究。将坐标原点建立在振动圆柱上,推导了非惯性参考系指数极坐标下的涡量流函数方程,初始边界条件及水动力表达式。对圆柱沿法向和流向的流场、受力和位移的相互影响和瞬时对应规律进行了讨论,结果表明:圆柱的涡生振荡同时受到尾涡脱落和圆柱位移的影响。其作用方式沿法向通过影响圆柱上下两侧剪切层的强度,沿流向通过改变圆柱尾部二次涡的强度,从而改变圆柱的受力和运动。其中圆柱位移的作用效果与尾涡脱落的相反且占主导。另外,在电磁力的作用下,分离点被消除,使得圆柱的尾涡和推吸壁面的效果被抑制,从而使振动的诱因被消除,圆柱迅速达到稳定状态,并在电磁推力的作用下,圆柱的位置向上游移动。
引文