一种带两块对称柔性板的圆柱流动控制方法

摘要

本发明公开一种带两块对称柔性板的圆柱流动控制方法，其通过圆柱横截面圆周处安装两块柔性板，给定固定柔性板质量比和长度，调整柔性板的刚度、柔性板铰接位置间的角度，达到了减小圆柱升阻力、抑制涡脱落的目的。

主权项

一种带两块对称柔性板的圆柱流动控制方法，其特征在于：包括如下步骤(1)对于一个固定的圆柱形结构，在其横截面圆周处铰接两块成一定角度α的柔性板；(2)柔性板在周围流场的作用下会发生变形，定义柔性板的位置向量为X(s,t)，其变形的数学表达式为：${\rho }_s\frac{{\partial }^{2}X}{\partial t^2}-\frac{\partial }{\partial s}\left(T\frac{\partial X}{\partial s}\right)+\frac{{\partial }^2}{\partial s^2}\left(K_b\frac{{\partial }^{2}X}{\partial s^2}\right)=F_f.$其中s是沿着柔性板的体轴系坐标，ρ_s是柔性板的线性密度，T是沿着柔性板的张力，K_b是弯曲系数，F_f是流场对柔性板的作用力向量；(3)定义两个与柔性板属性有关的无量纲参数：质量比m_r、频率比w_r，它们的数学表达式分别为$m_r=\frac{{\rho }_s}{\rho L},w_r=\frac{2{\mathrm{\pi f}}_v}{w_n}$其中ρ是自由来流密度，L是柔性板长度，是柔性板的第一固有频率，K_b是柔性板的弯曲系数，它代表柔性板的刚度，通过调整频率比w_r，以改变柔性板的刚度。