圆柱形结构广泛存在于近海结构物、建筑、烟囱、输电线和桥梁拉索等实际工程领域中,并且由于空气或水流的作用,在圆柱尾流处会由于漩涡脱落产生流体作用力,进而引起结构的流致振动。圆柱或圆柱群尾部的漩涡脱落会导致结构由于发生涡激共振而毁坏,其长期作用也会影响结构的疲劳寿命。因此,延缓或消除圆柱尾流涡街,抑制流致振动对于改善结构设计、提高结构的使用寿命具有重要意义。本文采用CFD数值模拟和风洞实验相结合的研究手段,利用Fluent的动网格技术在圆柱的后部表面生成行波,并开发了一套圆柱-行波壁系统,通过运动的行波消除圆柱的振荡尾流,进而达到消除圆柱流致振动的目的。本文的具体研究内容如下:完成了高雷诺数范围内固定圆柱绕流场的CFD数值模拟。将得到的气动力结果与现有实验值进行对比分析,验证网格系统和求解方法的合理性和可靠性,为下一步行波壁圆柱的流固耦合计算奠定基础。完成了不同的行波壁参数对控制效果的影响规律的CFD数值模拟。重点考虑了行波的传播方向、行波波幅、行波个数和行波波速对圆柱气动力的影响,通过气动力的特征值来评价行波壁的控制效果,并通过分析得到最优的控制参数组合。建立了弹性支撑行波壁圆柱的数值模型,在固定圆柱绕流下的最优控制参数组合下,完成了行波壁圆柱与流场的双向流固耦合效应CFD数值模拟。研究得到了弹性支撑行波壁圆柱的气动力和位移响应时程与特征值,分析其控制效果,并推导了行波壁引起的圆柱瞬时力公式。开发了一套圆柱-行波壁系统,完成了固定圆柱尾流行波壁控制效果的风洞实验。采用PIV技术测量圆柱-行波壁系统尾流的流场,通过标准圆柱、固定行波壁圆柱和不同波速下运动行波壁的尾流流场对比,分析不同来流风速和不同转速下的控制效果。