舰船科学技术
艦船科學技術
함선과학기술
SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY
2015年
2期
82-86
,共5页
立管%涡激振动%系统耦合%剪切流
立管%渦激振動%繫統耦閤%剪切流
립관%와격진동%계통우합%전절류
riser%vortex-induced vibration%system coupling%sheared flow
对1根长为9.68 m的三维海洋立管涡激振动现象进行流固耦合模拟,立管的长径比为482,来流为剪切流.通过在立管长度方向上施加一固定的顶部预紧力,来更好地控制立管变形.三维粘性、不可压缩流体场采用非稳态的N-S方程和k-ω湍流模型进行三维CFD数值模拟,固体场采用基于三维实体单元的有限元方法进行模拟,通过一种新的方法System Coupling实现流-固耦合交界面的数据交换.模拟结果与均匀流模拟结果相似,反映了多模态的振动特性,说明这种方法有一定的可行性.立管脱落呈现多种涡结构模式,稳定后呈“2S”.立管出现大的非对称弯曲变形现象,介于1阶模态和2阶模态之间转换,最终锁定在2阶模态.
對1根長為9.68 m的三維海洋立管渦激振動現象進行流固耦閤模擬,立管的長徑比為482,來流為剪切流.通過在立管長度方嚮上施加一固定的頂部預緊力,來更好地控製立管變形.三維粘性、不可壓縮流體場採用非穩態的N-S方程和k-ω湍流模型進行三維CFD數值模擬,固體場採用基于三維實體單元的有限元方法進行模擬,通過一種新的方法System Coupling實現流-固耦閤交界麵的數據交換.模擬結果與均勻流模擬結果相似,反映瞭多模態的振動特性,說明這種方法有一定的可行性.立管脫落呈現多種渦結構模式,穩定後呈“2S”.立管齣現大的非對稱彎麯變形現象,介于1階模態和2階模態之間轉換,最終鎖定在2階模態.
대1근장위9.68 m적삼유해양립관와격진동현상진행류고우합모의,립관적장경비위482,래류위전절류.통과재립관장도방향상시가일고정적정부예긴력,래경호지공제립관변형.삼유점성、불가압축류체장채용비은태적N-S방정화k-ω단류모형진행삼유CFD수치모의,고체장채용기우삼유실체단원적유한원방법진행모의,통과일충신적방법System Coupling실현류-고우합교계면적수거교환.모의결과여균균류모의결과상사,반영료다모태적진동특성,설명저충방법유일정적가행성.립관탈락정현다충와결구모식,은정후정“2S”.립관출현대적비대칭만곡변형현상,개우1계모태화2계모태지간전환,최종쇄정재2계모태.
