Influence of flexible fins on vortex-induced load over a circular cylinder at low Reynolds number
Notice bibliographique
Résumé
Fins or fairings are typically streamlined structures employed to reduce the vortex-induced unsteady forces acting on a bluff body by preventing shear layer roll-up in the near-wake region. In this work, fins would refer to thin plate-like structures attached tangentially to the bluff body's top and bottom surfaces. Of particular interest here are flexible fins that can undergo static deformation or coupled fluid-elastic vibrations due to the non-linear interactions with the shear layer from a circular cylinder and the roll-up of shear layers at the trailing edge of the fin. We present a numerical analysis to realize the effect of fin flexibility on the performance with regard to vortex-induced forces by varying non-dimensional flexural rigidity, KB∈ [0.01, 10], of the fins. Two-dimensional simulations are carried out for a fixed non-dimensional fin mass ratio, m*=0.1, and Reynolds number, Re = 100. In this study, we consider two fins attached tangentially to the top and bottom surfaces of a fixed circular cylinder. We show that as the flexibility of the fins increases progressively, the stability of the fins is lost and the fins undergo a coupled flapping motion. As a function of KB, three distinct dynamic response regimes of the flexible fins are identified: (i) fixed-point stability for KB>1, (ii) periodic outward flapping 0.025≤KB≤0.1, and (iii) periodic flapping about the initial position with large amplitudes KB<0.025. Flexibility and inclination angle of fins are observed to be effective in minimizing the vortex-induced forces.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».