財団法人 電力中央研究所

電力中央研究所 研究報告書(電力中央研究所報告)
[CRIEPI Research Report]

研究報告書「電力中央研究所報告」は当研究所の研究成果を取りまとめた刊行物として、昭和28年より発行されております。 一部の研究報告書はPDF形式で全文をダウンロードすることができます。 ダウンロードの際には、当サイトの利用規約を遵守の上ご利用ください。

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研究報告書 詳細情報
[Detailed Information]

報告書番号 [Report Number]
N05030
タイトル
非定常乱流解析コードSMART-femの実用性向上(その2)−振動剛体との連成解析手法の開発と検証-
[Title]
Practicality improvement of an unsteady turbulent flow analysis code SMART-fem, Part II:Development and verification of simulation code of flow around oscillating rigid body
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
静止構造物周りの流体変動荷重などの予測手法として開発してきたLES乱流解析コードSMART-femを,移動または振動する構造物周りの流れと流体変動荷重の予測にも適用可能とするため,移動座標法による移動境界処理アルゴリズムを新たに考案し,SMART-femに導入した.また,開発したコードを用いて,抗力方向に強制変位加振を受ける円柱周りの流れの擬似二次元解析を行い,解析結果とこれまでに当所で取得した実験データの比較によってその適用性を評価した.その結果,本解析コードによって,振動する円柱周りの流れのフローパターンが換算流速に応じて遷移する現象を定性的に再現可能であることを示した.また,非定常抗力がある特定の換算流速範囲で励振作用をもつこと等の基本的な特性を再現できることを示した.
[Abstract]
A coordinate system fixed on a moving body has been introduced into a large-eddy simulation (LES) code, SMART-fem, in order to apply the code to flow problem around a moving and oscillating body. A new algorithm has been developed to give unsteady flow velocity and acceleration as the boundary condition in flow analyses using SMART-fem.The authors have conducted 2-dimensional simulation of flow problem around a circular cylinder forcibly oscillated in the streamwise direction at Re =10000 with the enhanced SMART-fem to verify the applicability of the enhanced code to flow-induced vibration. In this case, a change from a symmetric mode of vortex shedding to an asymmetric one, which was observed in the previous experiments, is reproduced similarly in the numerical simulation. Unsteady fluid forces were also calculated using the simulation results. The characteristics of unsteady drag forces under the lower reduced velocity condition agree well with those obtained by the previous experiments. The phase of the unsteady drag force and lock-in phenomenon in the higher reduced velocity, however, could not be simulated well in the 2-D simulation.
報告書年度 [Report's Fiscal Year]
2005
発行年月 [Issued Year / Month]
2006/06
報告者 [Author]

担当

氏名

所属

西原 崇

地球工学研究所 流体科学領域

江口 譲

地球工学研究所 流体科学領域

キーワード [Keywords]
和文 英文
数値流体解析 Computational Fluid Dynamics
LES乱流解析 LES Turbulent Flow Analysis
有限要素法 Finite Elment Method
移動座標法 Moving Reference Frame Method
流力振動 Flow-induced Vibration
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