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在海洋工程中,圆柱型结构有着广泛的应用。如海洋立管,海底输油管道等。当流体经过这些圆柱结构时,由于涡旋脱落产生周期性流体作用力,引起结构涡激振动,这将对结构的稳定及安全带来危害,该问题是典型的流固耦合问题。为研究与圆柱结构相关的流固耦合问题及可行的流动控制措施,本文首先建立了二维层流状态下的数值模型,并引入基于任意拉格朗日-欧拉方法的动网格技术处理流固耦合问题。本文的研究内容包括：圆柱顺流向和横流向两自由度受迫振动基本特性；圆柱转动与横流向两自由度受迫振动基本特性；圆柱附属流动控制装置(整流罩)的流动控制效果。在进行数值计算前,对数值模型的可靠性进行了必要的校验和验证。首先,本文对不同相位差下圆柱顺流向与横流向两自由度受迫振动问题进行了数值研究,研究发现：各个相位差下升力系数均方根CLRMS和平均拖曳力系数CDM均随受迫振动频率增加而增加；不同相位差下,圆柱受力不同。其次,本文对圆柱转动与横流向两自由度受迫振动问题进行了数值模拟,重点研究两种受迫振动之间相位差对尾涡脱落模式及圆柱受力特征的影响,研究发现：当受迫振动频率很小时(Stf<0.6)在各个相位差下,不会发生“锁定”现象；在“锁定”状态转变成非“锁定”状态的受迫振动频率下,圆柱受力很小；文中研究范围内,当“锁定”发生时,尾涡脱落模式均为2S模式。最后,本文对圆柱附加整流罩流固耦合问题进行了数值研究,在本文的计算范围内,计算结果表明：当约化速度Ur=4.8时,整流罩系统受力发生跳跃；通过与相同雷诺数下静止单圆柱的计算结果对比可知,整流罩的减阻作用是明显的；而在特定的约化速度范围内,系统升力也显著的减小,但在这个约化速度范围之外的系统升力却增加了。综上所述,在本研究范围内,在一定约化速度条件下,整流罩无论是在减阻方面还是在消减升力方面均取得了很好的效果,这充分说明整流罩是一种有效的流动控制装置。