整流罩对长柔性立管的涡激振动抑制的数值模拟

摘要：

涡激振动是海洋立管造成结构疲劳损伤的主要原因,为了研究整流罩对大长径比柔性立管涡激振动的抑制效果问题开展了数值模拟.运用切片法的思想,在每个切面上利用离散涡方法计算二维涡激振动响应,并结合有限体积法和增量法,对准三维柔性立管在垂向上的结构振动特性进行了数值分析.经过对比发现,在0.4 m/s和1.2 m/s的流速下,长度为120 m的立管在安装60°整流罩之后长柔性立管的横向振动幅值与裸管相比减小90％以上,振动模态从二阶和三阶降为一阶,尾流场的涡脱落模式更为稳定,说明整流罩对于大长细比柔性立管涡激振动的抑制效果十分明显.数值研究结果对于实际工程领域内整流罩的应用具有参考价值.

关键词：涡激振动、整流罩、离散涡方法、切片法、有限体积法

所属期刊栏目：37

分类号：O357.1(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：10-20