隔水管及附屬整流罩渦激振動(dòng)的流固耦合模擬研究.pdf

1、伴隨著能源危機(jī)的挑戰(zhàn)和陸上石油資源的日益枯竭，我國(guó)未來深水海洋油氣勘探開發(fā)成為必然發(fā)展趨勢(shì)。隔水管作為保障深海油氣勘探開發(fā)正常運(yùn)行的關(guān)鍵部件必然涉及渦激振動(dòng)引起的安全問題，對(duì)其渦激振動(dòng)發(fā)生的機(jī)理以及抑制技術(shù)的研究具有重要的理論和實(shí)際的意義。
　　本文在對(duì)隔水管渦激振動(dòng)現(xiàn)象分析的基礎(chǔ)上，對(duì)渦激振動(dòng)相關(guān)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)，并通過在CFD軟件中嵌入求解隔水管渦激振動(dòng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)方程的模塊實(shí)現(xiàn)流固耦合，用來在較大約化速度范圍內(nèi)對(duì)小質(zhì)量

2、比、低阻尼情況下的隔水管渦激振動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，從而認(rèn)識(shí)到隔水管渦激振動(dòng)相關(guān)機(jī)理，得到渦激振動(dòng)發(fā)生時(shí)隔水管受力、振幅以及旋渦脫落的相關(guān)結(jié)果，通過與經(jīng)典實(shí)驗(yàn)以及其他數(shù)值模擬結(jié)果的對(duì)比證明本文計(jì)算方法的正確性和可靠性。
　　通過對(duì)隔水管質(zhì)量比和阻尼比影響的研究表明：隨著質(zhì)量比和阻尼比的增加，渦激振動(dòng)所產(chǎn)生的升阻力及隔水管振幅逐漸減少，渦激振動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱。
　　最后將禿隔水管的相關(guān)流固耦合研究方法推廣到隔水管渦激振動(dòng)抑制措施整流罩