首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
     

海洋隔水管涡激振动的三维数值模拟研究
引用本文:王成官,王嘉松,田中旭,乔信起,蒋世全,许亮斌.海洋隔水管涡激振动的三维数值模拟研究[J].水动力学研究与进展(A辑),2011,26(4).
作者姓名:王成官  王嘉松  田中旭  乔信起  蒋世全  许亮斌
作者单位:1. 上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室,上海,200240
2. 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海,200240
3. 中海石油研究中心,北京,100027
基金项目:国家科技重大专项子课题资助项目(2008ZX05026-001); 国家高技术研究发展计划项目(2008AA09Z310)
摘    要:流体场采用k-ω湍流模型进行三维CFD数值模拟,固体场采用基于三维实体单元的有限元方法进行模拟,通过一种新的方法实现流-固耦合交界面的无缝数据交换,参考Lehn(2003)长径比为482的模型实验完成隔水管流向与横向涡激振动的三维数值模拟。模拟结果与实验结果吻合良好,都反映了多阶振动模态特性。引入激发速度解释了多阶振动模态的现象。进一步分析表明,大长径比柔性隔水管发生涡激振动时流场尾流区涡的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。同时隔水管振动时出现非对称弯曲大变形现象,运动轨迹呈现变形的8字形。研究同时表明,顺流向的振动响应不可忽略。

关 键 词:隔水管  涡激振动  流固耦合  计算流体力学  数值模拟  

Three dimensional numerical simulation of viv on marine riser
WANG Cheng-guan,WANG Jia-song,TIAN Zhong-xu,QIAO Xin-qi,JIANG Shi-quan,XU Liang-bin.Three dimensional numerical simulation of viv on marine riser[J].Journal of Hydrodynamics,2011,26(4).
Authors:WANG Cheng-guan  WANG Jia-song  TIAN Zhong-xu  QIAO Xin-qi  JIANG Shi-quan  XU Liang-bin
Affiliation:WANG Cheng-guan1,WANG Jia-song2,TIAN Zhong-xu1,QIAO Xin-qi1,JIANG Shi-quan3,XU Liang-bin3(1.Key Laboratory of Power Machinery and Engineering of Ministry of Education,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,2.School of Naval Architecture,Ocean and Civil Engineering,3.CNOOC Research Center,Beijing 100027)
Abstract:The three-dimensional flow field is solved by using the turbulence model and the structure motion field is analyzed with the finite element method based on three dimensional solid element,and the seamless data transfer between fluid-solid interfaces is implemented to accomplish the three dimensional coupling simulation of vortex-induced vibration(VIV) for in-line and cross-flow directions on a marine riser in this work,based upon an experimental riser model of a aspect ratio of length to diameter,482,from L...
Keywords:riser  vortex-induced vibration  fluid-solid interaction  computational fluid dynamics  numerical simulation  
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号