立管模型渦激振動(dòng)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、立管是海洋資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中必不可少的部分，在海流復(fù)雜的深水環(huán)境中，立管會(huì)受到高溫、高壓的影響，變得尤為脆弱，而渦激振動(dòng)是影響較為嚴(yán)重的因素之一，因此對(duì)于立管渦激振動(dòng)的研究勢(shì)在必行。本文基于CFD方法，采用DES湍流模型，以固定圓柱繞流為基礎(chǔ)，分別開(kāi)展了剛性圓柱體及柔性立管渦激振動(dòng)數(shù)值模擬的研究。
　　首先，本文對(duì)固定單圓柱繞流進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，驗(yàn)證了DES湍流模擬在模擬繞流時(shí)的可行性;同時(shí)開(kāi)展了串列雙圓柱繞流數(shù)值模擬的研究，得到了

2、不同流體參數(shù)和渦脫落形態(tài)變化規(guī)律。
　　其次，開(kāi)展了剛性圓柱體渦激振動(dòng)的數(shù)值模擬研究。對(duì)低質(zhì)量比為1和2.4和高質(zhì)量比為7的剛性圓柱體分別進(jìn)行雙自由度渦激振動(dòng)流固耦合模擬，得到了不同質(zhì)量比工況下無(wú)因次振幅與約化速度之間的相關(guān)性，圓柱體的“8”字形運(yùn)動(dòng)軌跡以及“差拍”、“相位轉(zhuǎn)換”等現(xiàn)象。同時(shí)，開(kāi)展了間距比對(duì)雙圓柱體雙自由度的渦激振動(dòng)影響的研究，依次分析無(wú)因次振幅隨約化速度的變化規(guī)律，間距比對(duì)振動(dòng)特性的影響及尾流區(qū)的瀉渦發(fā)放形態(tài)及脫