三角分布的海洋立管涡激振动数值分析

摘要：

基于格子Boltzmann粒子网格技术,采用XFlow求解器对三角分布的海洋立管进行涡激振动数值模拟.运用二阶范德波尔方程描述二维圆柱横向单自由度涡激振动,研究了三圆柱间距比及来流约化速度对圆柱涡激振动特性的影响,圆柱间距比取L/D=0.5、2.0、4.0,来流约化速度为Ur=1～9;分析了圆柱涡激振动的振幅、升阻力系数特性及圆柱尾流中旋涡脱落模式.结果 表明:圆柱间距比为L/D =0.5、2.0、4.0时对应的上游圆柱涡激振动的锁振区间分别为Ur=3.5 ～7.0、3.5 ～7.5、3.5 ～6.0,最大振幅分别为Yrms/D=0.372,0.546,0.470.间距比过大或过小时,其流体流动模式分别受接近效应和尾流效应的影响,中间间距比时,在非锁振区间内,其流体流动模式受两者组合效应的共同影响,在锁振区间,其流体流动模式同大间距比一样主要受尾流效应的影响;流体干涉效应的变化对圆柱升阻力系数的变化起着重要的作用,不同间距比,圆柱升阻力系数的变化趋势相似.

关键词：海洋立管、涡激振动、流固耦合、三角分布

所属期刊栏目：38

分类号：TV131.2(水利工程基础科学)

资助基金：国家自然科学基金项目51578512,51606171

在线出版日期：2019-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：123-130