減振裝置對導管架渦激振動影響的數值仿真.pdf

1、目前世界能源形勢日趨嚴峻,深海油氣資源的開發(fā)受到了石油界廣泛的關注。隨著海洋油氣勘探開發(fā)的深水化發(fā)展,導管架平臺由十幾米水深發(fā)展到五百米水深,桿件的長度大大增加。在導管架的建造過程中,當一定速度的風流經桿件時會發(fā)生風致渦激振動現象,頻繁的風致振動將會導致導管架桿件疲勞破壞出現裂紋,降低制造質量和精度,極大地影響到了導管架結構的安全生產和使用壽命。因此,研究導管架桿件渦激振動控制方法及其實用的裝置具有重要的理論與實際應用價值。
　　

2、本文首先闡述了圓柱繞流和渦激振動的機理,分析影響導管架平臺桿件渦激振動的因素。采用Navier-Stokes方程作為不可壓縮粘性流體的控制方程,在低雷諾數下建立了導管架桿件繞流問題的三維數值模型,對未安裝減振裝置的導管架繞流流場進行了模擬,將計算得出的升力系數、阻力系數、渦旋脫落頻率和斯托哈爾數與文獻結果對比,驗證模型的有效性,并為后面評定減振裝置的效果奠定了基礎。然后對安裝減振裝置的導管架流場在同一雷諾數下進行了數值模擬,與未安裝減振