剪切流中螺旋侧板抑制柔性立管涡激振动的数值模拟

• 作者: 朱仁庆 李红艳 王玲
• 来源期刊: 江苏科技大学学报（自然科学版）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 柔性立管 涡激振动 螺旋侧板 流固耦合 数值模拟
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 船舶与海洋工程
• 页码范围: 417-423
• 页数: 7页
• 分类号: U661.3
• 字数: 4632字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-4807.2016.05.002

摘要

处于波浪和洋流中的立管两侧不断产生周期性的涡旋脱落，其诱发的涡激振动已经成为引起结构疲劳损伤的主要因素．随着深海工程的迅速发展，深海环境的复杂性及柔性立管的大变形使涡激振动及其抑制方法的研究尤为重要．文中基于Ansys Workbench平台，首先对均匀来流下的刚性光滑立管及附加不同几何参数螺旋侧板立管进行了系列运算，通过水动力系数对比分析发现P17.5D／H 0.25D的螺旋侧板涡激振动抑制效果最好；然后采用双向流固耦合技术对剪切来流下长径比为482的光滑柔性立管及附加螺旋侧板参数为P17.5D／H 0.25D的柔性立管进行了三维直接数值模拟，通过水动力特性及结构动力学特性两个方面进行研究．结果表明：光滑柔性立管在剪切来流下出现了多阶振动模态，其尾流场漩涡脱落呈现多种涡结构模式，尾涡动力特性在不同截面的变化体现出明显的三维特征．附加螺旋侧板后加大了顺流向的阻力，但立管振动幅值有所减小；立管横流向的振幅最大值由0.85D降至0.14D，横向振动抑制效率高达83.5％．

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱仁庆	江苏科技大学船舶与海洋工程学院	60	494	11.0	19.0
2	李红艳	江苏科技大学船舶与海洋工程学院	3	10	2.0	3.0
3	王玲	江苏科技大学船舶与海洋工程学院	9	13	2.0	3.0