水下結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)行為及運(yùn)動(dòng)響應(yīng)規(guī)律預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)是精確獲取結(jié)構(gòu)物水動(dòng)力系數(shù)。鑒于此,以二維簡(jiǎn)化水下管閥為研究對(duì)象,通過(guò)VOF模型捕捉自由液面以及重疊網(wǎng)格技術(shù)模擬結(jié)構(gòu)物在水面附近的強(qiáng)迫振蕩運(yùn)動(dòng),對(duì)管閥結(jié)構(gòu)的附加質(zhì)量系數(shù)與阻力系數(shù)特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。研究結(jié)果表明:附加質(zhì)量系數(shù)及阻力系數(shù)受Kc數(shù)的影響較大,前者隨著Kc的增大而增大,后者與之相反,振蕩頻率對(duì)附加質(zhì)量系數(shù)影響較小,兩者基本相互獨(dú)立;附加質(zhì)量系數(shù)隨著管閥長(zhǎng)度比的增大而逐漸增大,而管閥長(zhǎng)度比對(duì)阻力系數(shù)的影響較小,兩者基本相互獨(dú)立;管閥高度比對(duì)附加質(zhì)量系數(shù)與阻力系數(shù)的影響均較小,水動(dòng)力系數(shù)僅受Kc數(shù)的影響。所得結(jié)論對(duì)水下結(jié)構(gòu)物下放安裝過(guò)程中結(jié)構(gòu)行為及運(yùn)動(dòng)規(guī)律的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)具有指導(dǎo)作用。 

【文章來(lái)源】：石油機(jī)械. 2020,48(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

水下管匯主視圖

二維管閥結(jié)構(gòu)物強(qiáng)迫振蕩數(shù)值計(jì)算模型

相比于其他動(dòng)網(wǎng)格，重疊網(wǎng)格簡(jiǎn)化了網(wǎng)格生成過(guò)程，采用兩套網(wǎng)格(前景網(wǎng)格和背景網(wǎng)格)可以有效避免計(jì)算過(guò)程中因網(wǎng)格重構(gòu)產(chǎn)生的負(fù)體積[14]。另外，通過(guò)前景網(wǎng)格能夠更方便地對(duì)結(jié)構(gòu)物的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行描述，并在計(jì)算過(guò)程中始終保持較高的網(wǎng)格質(zhì)量。重疊網(wǎng)格劃分如圖3所示。這里兩套網(wǎng)格的網(wǎng)格重疊數(shù)大于4層，且兩者尺寸一致，網(wǎng)格劃分質(zhì)量較高。兩套網(wǎng)格之間耦合關(guān)系的建立主要分為挖洞、尋點(diǎn)及插值3個(gè)步驟[15]。2 數(shù)值計(jì)算

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]重疊網(wǎng)格隱式挖洞方法的改進(jìn)與應(yīng)用[J]. 江維青,楊愛明.  復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]管匯下放過(guò)程中的水動(dòng)力系數(shù)計(jì)算[J]. 戚昱,羅曉蘭,張德華,徐麗美,王麗男,趙毅.  石油機(jī)械. 2018(08)
[3]基于浮式風(fēng)力機(jī)平臺(tái)的分形特征垂蕩板強(qiáng)迫振蕩水動(dòng)力特性[J]. 黃致謙,周蕊,丁勤衛(wèi),李春.  熱能動(dòng)力工程. 2018(05)
[4]基于OrcaFlex的深水采油樹下放安裝過(guò)程仿真研究[J]. 脫浩虎,李華,張贏今,秦樺,顧繼俊,王瑩瑩,段夢(mèng)蘭.  石油機(jī)械. 2017(03)
[5]波浪要素對(duì)水平圓柱桿件水動(dòng)力系數(shù)影響研究[J]. 姚曉杰,桂福坤,孟昂,陳天華.  海洋工程. 2016(01)
[6]系列舵翼潛艇水動(dòng)力系數(shù)數(shù)值計(jì)算及試驗(yàn)研究[J]. 王慶云,龐永杰,李偉坡,廖歡歡.  艦船科學(xué)技術(shù). 2015(11)
[7]基于CFD的管匯非慣性水動(dòng)力系數(shù)計(jì)算[J]. 湯珂,段夢(mèng)蘭,張新虎,楊磊,郭磊.  石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2014(03)
[8]水下生產(chǎn)系統(tǒng)典型布局形式的適應(yīng)性研究[J]. 王瑩瑩,王德國(guó),段夢(mèng)蘭,田凱,杜慶貴,文綱.  石油機(jī)械. 2012(04)
[9]一種基于CFD理論船舶附加質(zhì)量與阻尼的計(jì)算方法[J]. 朱仁傳,郭海強(qiáng),繆國(guó)平,余建偉.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)



本文編號(hào)：3009144