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全尺寸水下储能蓄能器的大涡模拟( Large-eddy simulation of a full-scale underwater energy storage accumulator )
Zhiwen Wang Jinshun Wang Haoyang Cen David S.K. Ting Wei Xiong
水下储能为传统的地下储能、水箱储能和浮式储能提供了一种替代方案。本文提出了一种水下储能蓄能器的概念，并对一个足尺1000 m3蓄能器在不同水流条件下的水动力特性进行了研究。利用LES湍流模型进行了数值模拟。分析了时均流和瞬态流的结构和受力特性。结果表明，涡旋结构复杂，尺度丰富，但仍可识别出周期性的涡旋脱落。脱落频率与横流方向升力的波动一致。发现一个占优的Strouhal数为0.18。平均阻力系数和平均升力系数分别稳定在0.45和0.60，对雷诺数变化不敏感。模态分析表明，蓄能器的固有频率在27～48 Hz之间，远高于旋涡脱落频率。因此，对于本研究所研究的蓄能器模型，涡激振动(VIV)疲劳损伤的风险非常低。
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