Numerical Investigation of Vortex-Induced Vibration of a Circular Cylinder with Control Rods and Its Multi-Objective Optimization

涡激振动 圆柱 阻力系数 机械 振动 阻力 振幅 涡流 材料科学 旋涡脱落 数学 物理 结构工程 几何学 声学 工程类 光学 雷诺数 湍流 病理 医学 替代医学
作者
Zhiyang Hu,Jiaqi Chen,Sen Qu,Xikun Wang
出处
期刊:Journal of Marine Science and Engineering [MDPI AG]
卷期号:10 (11): 1659-1659 被引量:2
标识
DOI:10.3390/jmse10111659
摘要

The flow past a 2D circular cylinder with control rods is numerically simulated in the present paper. The suppression effects of the control rods on the vortex-induced vibration (VIV) characteristics of the cylinder are investigated using the overlapping grid method and user defined function. By setting the cylinder’s vibration amplitude and drag force coefficient as the expected objective function, a multi-objective optimization is carried out to enhance the suppression performance at different reduced velocities, for which the rod-to-cylinder diameter ratio, gap ratio, incidence angle and reduced velocity are used as design variables. The regression expressions, which are obtained by Box–Behnken design (BBD), are employed in nondominated sorting genetic algorithm II (NSGA-II) to minimize the objectives. It is found that both the optimized vibration amplitude and drag force coefficient exhibit a monotonically decreasing linear trend with the reduced velocity, and as the reduced velocity decreases, the range of the optimized points gradually decreases. Subsequently, the optimized cases are verified by CFD simulations and compared with the original cases. For the samples at the reduced velocity of 4, 5, and 6, the vibration amplitude after optimization decreases by 15.1%, 24.8%, and 21.6%, respectively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英姑应助盐泽泻采纳,获得10
2秒前
157除64发布了新的文献求助30
3秒前
无解发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
坚强擎汉完成签到,获得积分10
5秒前
爪爪完成签到,获得积分10
5秒前
xy完成签到,获得积分10
5秒前
Joo发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
1234发布了新的文献求助10
7秒前
上官若男应助xy采纳,获得10
8秒前
Laura567发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
坚强擎汉发布了新的文献求助10
9秒前
yangya发布了新的文献求助10
10秒前
暴发户发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
荣荣完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
15秒前
157除64完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
西红柿完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
Unicorn发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
淡淡妙竹完成签到 ,获得积分10
20秒前
Kyogoku完成签到,获得积分10
21秒前
凉凉发布了新的文献求助30
22秒前
23秒前
23秒前
ttTINA完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
西红柿发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
顾矜应助魔幻的慕梅采纳,获得10
27秒前
27秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3299813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2934662
关于积分的说明 8470165
捐赠科研通 2608229
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1424075
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661827
邀请新用户注册赠送积分活动 645574