【作者】 苑健康；

【导师】 黄维平；

【作者基本信息】 中国海洋大学 ， 港口、海岸及近海工程， 2010， 硕士

【摘要】 泻涡脱落诱发的涡激振动是海洋立管疲劳破坏的主要诱因,利用相关的扰流装置抑制涡激振动对立管的损伤,越来越受到海洋工程界的关注。目前在螺旋侧板的物理实验和数值模拟等方面仍面临很多难题。本文以CFD(计算流体力学)数值模拟在涡激振动计算仿真中的应用,通过物理模型实验和数值模拟相结合对光滑立管和覆盖螺旋侧板的立管的泻涡脱落和与之对应的涡激振动形态等进行了综合研究。本文采用物理实验验证和数值模拟结合的方法深入研究光滑立管的涡激振动机理,以及螺旋侧板对立管涡激振动的抑振原理。其中物理模型实验和数值模拟工作相互补充,前者为后者提供模型建立的方向性指导并作为判断计算结果可靠性的依据；经过优化设计的后验型数值模拟则为物理模型实验提供对应的螺旋侧板尾流区泻涡发放形态及结构位移和变形的瞬时综合信息,从漩涡发放形态随时间和沿立管轴向变化阐释螺旋侧板对立管涡激振动的影响。同时,本文对数值模拟的结果和物理模型实验观测的结果之间存在的差异给予合理的说明,并提出改进方案。在物理实验中,取光滑立管与螺旋侧板高为0.10D(D为立管的直径)立管进行对比,研究立管在不同流速下的应变和立管尾部涡街的变化,分析螺旋侧板螺距对立... 更多还原

【Abstract】 Vortex-Induced Vibration (VIV) acts as the dominant fatigue damage to risers systems widely used in offshore engineering. Although there are many research works have been done concerning model tests and numerical simulation, many problems are still unsolved. For the sake of actualizing the numerical application of CFD method to VIV study, a parametric study of the efficiency of Helical strakes to suppress VIV has been carried out, including the interpretation between vortex shedding pattern and ... 更多还原