海流與直立圓柱體相互作用的數(shù)值模擬.pdf

1、在海洋工程中，鉆桿、輸油氣管道和立管等結(jié)構(gòu)，在海流作用下，均會(huì)產(chǎn)生顯著的渦激振動(dòng)。這種特殊的流固耦合現(xiàn)象，會(huì)降低這些構(gòu)件的操作性能，嚴(yán)重威脅系統(tǒng)的作業(yè)安全和性能。目前對(duì)渦激振蕩問(wèn)題的數(shù)值研究，多傾向于研究二維低雷諾數(shù)問(wèn)題。 在較為系統(tǒng)地回顧和總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，本文研究了均勻粘性流體中直立和截?cái)鄨A柱體的三維受迫振蕩問(wèn)題，及超臨界雷諾數(shù)下圓柱體的繞流問(wèn)題和柔性圓柱體的流固耦合問(wèn)題。 在第二章中，針對(duì)均勻流體中

2、直立圓柱體的渦激振動(dòng)問(wèn)題，建立了粘性流數(shù)學(xué)物理模型，提出了數(shù)值模擬直立圓柱體受迫振動(dòng)的動(dòng)態(tài)鋪層式動(dòng)網(wǎng)格方法及流固耦合過(guò)程中的滑動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)。 在第三章中，基于Navier-Stokes 方程，研究了三維直立貫底圓柱體和截?cái)鄨A柱體的受迫振蕩繞流問(wèn)題，建立了粘性流數(shù)值模擬方法，在kε湍流模式下進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，并與固定圓柱體的繞流特性做了比較。 在第四章中，運(yùn)用LES 方法數(shù)值模擬了Spar 平臺(tái)大直徑圓柱結(jié)構(gòu)在跨臨界雷諾數(shù)