考慮振蕩內(nèi)流的細(xì)長柔性立管渦激振動(dòng)數(shù)值模擬.pdf

1、海洋立管作為連通采油平臺(tái)與海底基床的的主要構(gòu)件，其重要性不言而喻。當(dāng)水流以一定的流速流過立管等柱狀物時(shí)，立管兩側(cè)會(huì)交替產(chǎn)生泄渦，泄渦使立管受到橫向及流向的周期外部流體力，引發(fā)立管振動(dòng)，而這種振動(dòng)又會(huì)反過來影響立管瀉渦，這種現(xiàn)象就被稱為“渦激振動(dòng)”。出于實(shí)際工程應(yīng)用背景的考慮，許多研究者已經(jīng)對無內(nèi)流立管結(jié)構(gòu)（空管）的“渦激振動(dòng)”現(xiàn)象展開了廣泛而深入的研究。但考慮立管內(nèi)部通有流體，特別是流速隨時(shí)間改變的振蕩流作用下的立管渦激振動(dòng)研究仍然很少

2、。本文采用浸入邊界法(immersed boundary method)，并利用已有的并行計(jì)算程序——Cgles IBM，結(jié)合隱式結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)程序——X-Code，成功模擬了振蕩內(nèi)流和均勻外流共同作用下的細(xì)長柔性立管的渦激振動(dòng)。本文主要研究內(nèi)容和主要結(jié)論如下：
　　1.對空管以及僅考慮恒定內(nèi)流的低質(zhì)量比柔性立管進(jìn)行了兩自由度渦激振動(dòng)的數(shù)值模擬研究，發(fā)現(xiàn)順流向振動(dòng)始終存在拍振現(xiàn)象，當(dāng)通入恒定內(nèi)流后，其拍振變得越發(fā)強(qiáng)烈。
　　2.