【摘要】：近年來(lái),隨著油氣開(kāi)發(fā)逐步向深海發(fā)展,立管的長(zhǎng)細(xì)比可以達(dá)到1 000甚至更高.大長(zhǎng)細(xì)比的立管的振動(dòng)形態(tài)與短的剛性圓柱的振動(dòng)具有較大的差異,這使得對(duì)大長(zhǎng)細(xì)比立管渦激振動(dòng)預(yù)測(cè)的需求較為迫切.文中基于切片理論,通過(guò)使用徑向基函數(shù)法作為OpenFOAM中的動(dòng)網(wǎng)格策略,模擬了長(zhǎng)細(xì)比為1 000的柔性立管在橫流向和順流向的振動(dòng),其順流向最大時(shí)均偏移量達(dá)8個(gè)立管直徑.數(shù)值模擬重現(xiàn)了高階主控模態(tài)及主控模態(tài)的頻繁變換等大長(zhǎng)細(xì)比柔性立管的渦激振動(dòng)特性;文中還將所得結(jié)果與長(zhǎng)細(xì)比為500,750的結(jié)果進(jìn)行了比較,就長(zhǎng)細(xì)比對(duì)立管渦激振動(dòng)的影響進(jìn)行了分析.
[Abstract]:In recent years, with the development of oil and gas development to the deep sea, the aspect ratio of riser can reach 1 000 or higher. The vibration patterns of risers with large slenderness ratio are different from those of short rigid cylinders, which makes the prediction of vortex-induced vibration of risers with large slenderness ratio more urgent. Based on slice theory, the radial basis function method is used as the dynamic mesh strategy in OpenFOAM. The vibration of flexible riser with a aspect ratio of 1 000 is simulated in the transverse flow direction and the forward flow direction. The average deviation of the riser reaches 8 riser diameters when the flow direction is maximum. Numerical simulation reproduces the vortex-induced vibration characteristics of flexible risers with large slenderness ratio, such as the frequent transformation of high-order main control modes and master-controlled modes, and compares the obtained results with the results with a slenderness ratio of 500750. The effect of the aspect ratio on the vortex-induced vibration of the tube is analyzed.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;高新船舶與深海開(kāi)發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51379125,51490675,11432009,51579145) 長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃(T2014099) 上海高校東方學(xué)者特聘教授崗位跟蹤計(jì)劃(2013022) 上海市優(yōu)秀學(xué)術(shù)帶頭人計(jì)劃(17XD1402300) 上海市船舶工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(K2015-11) 工信部數(shù)值水池創(chuàng)新專項(xiàng)VIV/VIM項(xiàng)目(2016-23/09)
【分類號(hào)】：TE95

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本文編號(hào)：2194628