兩層粘性流中水平圓柱體的渦激振動(dòng)特性研究.pdf

1、在海洋工程中，鉆桿、輸油氣管道和立管等結(jié)構(gòu)，在海流的作用下，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。在海水密度均勻分布的情況下，針對(duì)這種特殊流固耦合問題的研究已有大量工作，但在粘性分層流中有關(guān)海洋工程結(jié)構(gòu)物渦激振動(dòng)問題的研究，迄今還沒有見諸文獻(xiàn)報(bào)道。 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，本文就兩層粘性流體中水平圓柱體的渦激振動(dòng)問題，開展了如下幾方面的

2、研究工作： 在第二章中，針對(duì)兩層流體中水平圓柱體的渦激振動(dòng)問題，建立了粘性流數(shù)學(xué)物理模型，提出了追蹤兩層流體內(nèi)界面波動(dòng)的VOF數(shù)值模擬方法，以及數(shù)值模擬水平圓柱體受迫和自激振動(dòng)的動(dòng)態(tài)鋪層式動(dòng)網(wǎng)格方法。 在第三章中，在層流和湍流模式下，數(shù)值模擬了兩層粘性流體中水平圓柱體的受迫振動(dòng)特性，驗(yàn)證了數(shù)值模擬方法的有效性，考察了雷諾數(shù)、圓柱體潛深、振動(dòng)頻率、振幅等參數(shù)和流體的密度分層效應(yīng)對(duì)兩層粘性流體中受迫振動(dòng)圓柱體的尾渦演化和升阻