減振裝置對(duì)導(dǎo)管架渦激振動(dòng)影響的數(shù)值仿真.pdf

1、目前世界能源形勢(shì)日趨嚴(yán)峻,深海油氣資源的開發(fā)受到了石油界廣泛的關(guān)注。隨著海洋油氣勘探開發(fā)的深水化發(fā)展,導(dǎo)管架平臺(tái)由十幾米水深發(fā)展到五百米水深,桿件的長(zhǎng)度大大增加。在導(dǎo)管架的建造過(guò)程中,當(dāng)一定速度的風(fēng)流經(jīng)桿件時(shí)會(huì)發(fā)生風(fēng)致渦激振動(dòng)現(xiàn)象,頻繁的風(fēng)致振動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管架桿件疲勞破壞出現(xiàn)裂紋,降低制造質(zhì)量和精度,極大地影響到了導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)和使用壽命。因此,研究導(dǎo)管架桿件渦激振動(dòng)控制方法及其實(shí)用的裝置具有重要的理論與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　

2、本文首先闡述了圓柱繞流和渦激振動(dòng)的機(jī)理,分析影響導(dǎo)管架平臺(tái)桿件渦激振動(dòng)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(shù)下建立了導(dǎo)管架桿件繞流問(wèn)題的三維數(shù)值模型,對(duì)未安裝減振裝置的導(dǎo)管架繞流流場(chǎng)進(jìn)行了模擬,將計(jì)算得出的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、渦旋脫落頻率和斯托哈爾數(shù)與文獻(xiàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證模型的有效性,并為后面評(píng)定減振裝置的效果奠定了基礎(chǔ)。然后對(duì)安裝減振裝置的導(dǎo)管架流場(chǎng)在同一雷諾數(shù)下進(jìn)行了數(shù)值模擬,與未安裝減振