通過計算流體力學（CFD）數(shù)值模擬,針對一型采用矩形截面立柱設計的深吃水半潛式生產(chǎn)平臺,研究其在波浪和流共同作用時的渦激運動響應.選取典型135°來流方向,以正弦振蕩流模擬波浪,考慮不同KC數(shù)、不同相對流數(shù)下波浪與同向均勻流耦合作用.研究表明,較之于僅有均勻流作用,均勻流和正弦振蕩流耦合作用時,矩形截面立柱的半潛式平臺運動響應明顯增大.振蕩流耦合作用影響顯著. 

【文章來源】：上海交通大學學報. 2016,50(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖３ＫＣ＝０．９時Ｙ／Ｄ時歷曲線和譜密度函數(shù)Ｆｉｇ．３ＴｉｍｅｓｅｒｉｅｓａｎｄｓｐｅｃｔｒａｌｄｅｎｓｉｔｙｓｗａｙｍｏｔｉｏｎａｔＫＣ＝０．９３．２縱蕩運動響應

ＫＣ＝０．９時，不同ＵｍＵ下橫蕩運動的ＹＤ時歷曲線及頻率與響應幅值關系如圖３所示．圖３ＫＣ＝０．９時Ｙ／Ｄ時歷曲線和譜密度函數(shù)Ｆｉｇ．３ＴｉｍｅｓｅｒｉｅｓａｎｄｓｐｅｃｔｒａｌｄｅｎｓｉｔｙｓｗａｙｍｏｔｉｏｎａｔＫＣ＝０．９３．２縱蕩運動響應不同ＫＣ數(shù)和Ｕｍ／Ｕ下縱蕩運動響應結(jié)果如圖４所示．可見，對于縱蕩運動，同流向下振蕩流與均勻流耦合作用要比均勻流作用下的響應要顯著．ＵｍＵ對于縱蕩運動標稱響應幅值影響較小．隨著ＫＣ數(shù)增大，縱蕩響應總體上呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢．ＫＣ＝０．９時，Ｕｍ／Ｕ＝０．４、０．６、０．８、１．０、１．２和１．４時縱蕩運動時歷曲線如圖５所示．３．３受力分析平臺所受升力系數(shù)和時均、脈動阻力系數(shù)如圖６所示．可見，與僅受均勻流作用相比，時均升力系數(shù)在同方向上受振蕩流和均勻流耦合作用時總體上是減少的．而脈動升力系數(shù)則明顯變大，且同一ＫＣ數(shù)下，隨著相對流數(shù)增大而減�。谕幌鄬α鲾�(shù)且Ｕｍ／Ｕ＜１．０時，脈動升力系數(shù)是隨ＫＣ數(shù)增大而減小的．當Ｕｍ／Ｕ＞１．０時，ＫＣ數(shù)對脈動升力系數(shù)影響很�。枇Τ尸F(xiàn)的規(guī)律與升力規(guī)律類似，在振蕩圖４不同ＫＣ數(shù)下縱蕩運動響應幅值與Ｕｍ／Ｕ的關系Ｆｉｇ．４Ｍａｘｉｍｕｍａｎｄｎｏｍｉｎａｌｒｅｓｐｏｎｓｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆｓｕｒｇｅｍｏｔｉｏｎ圖５時ＫＣ＝０．９時縱蕩運動Ｘ／Ｄ時歷曲線Ｆｉｇ．５ＴｉｍｅｓｅｒｉｅｓｏｆｓｕｒｇｅｍｏｔｉｏｎＸ／ＤａｔＫＣ＝０．９流耦合作用

ｅｓｅｒｉｅｓａｎｄｓｐｅｃｔｒａｌｄｅｎｓｉｔｙｓｗａｙｍｏｔｉｏｎａｔＫＣ＝０．９３．２縱蕩運動響應不同ＫＣ數(shù)和Ｕｍ／Ｕ下縱蕩運動響應結(jié)果如圖４所示．可見，對于縱蕩運動，同流向下振蕩流與均勻流耦合作用要比均勻流作用下的響應要顯著．ＵｍＵ對于縱蕩運動標稱響應幅值影響較�。S著ＫＣ數(shù)增大，縱蕩響應總體上呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢．ＫＣ＝０．９時，Ｕｍ／Ｕ＝０．４、０．６、０．８、１．０、１．２和１．４時縱蕩運動時歷曲線如圖５所示．３．３受力分析平臺所受升力系數(shù)和時均、脈動阻力系數(shù)如圖６所示．可見，與僅受均勻流作用相比，時均升力系數(shù)在同方向上受振蕩流和均勻流耦合作用時總體上是減少的．而脈動升力系數(shù)則明顯變大，且同一ＫＣ數(shù)下，隨著相對流數(shù)增大而減�。谕幌鄬α鲾�(shù)且Ｕｍ／Ｕ＜１．０時，脈動升力系數(shù)是隨ＫＣ數(shù)增大而減小的．當Ｕｍ／Ｕ＞１．０時，ＫＣ數(shù)對脈動升力系數(shù)影響很�。枇Τ尸F(xiàn)的規(guī)律與升力規(guī)律類似，在振蕩圖４不同ＫＣ數(shù)下縱蕩運動響應幅值與Ｕｍ／Ｕ的關系Ｆｉｇ．４Ｍａｘｉｍｕｍａｎｄｎｏｍｉｎａｌｒｅｓｐｏｎｓｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆｓｕｒｇｅｍｏｔｉｏｎ圖５時ＫＣ＝０．９時縱蕩運動Ｘ／Ｄ時歷曲線Ｆｉｇ．５ＴｉｍｅｓｅｒｉｅｓｏｆｓｕｒｇｅｍｏｔｉｏｎＸ／ＤａｔＫＣ＝０．９流耦合作用下的時均阻力系數(shù)較�。}動阻力系數(shù)在同一ＫＣ數(shù)下，隨著相對流數(shù)增大而減小，同一相對流數(shù)下，隨ＫＣ數(shù)的增大而減小，且隨著相對流數(shù)的增大，這種變化會減弱．４６４


本文編號：3091329