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作者
任啸辉李朋王传振刘震陈鑫娄敏朱立王业硕黄一杰
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单位
山东科技大学土木工程与建筑学院青岛市海洋土木工程材料与结构重点实验室中国石油大学（华东）石油工程学院
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摘要
设计了一种海洋立管涡激振动涡轮式抑振-俘能装置，并在波-流联合水槽中对3种不同覆盖率的抑振-俘能装置进行试验研究。通过变化外流流速与装置覆盖率，分析立管的位移均方根、抑振效率、发电量等参数，揭示不同流速与不同覆盖率对装置抑振效率及俘能效率的影响；结合装置发电效率和抑振效率，探索俘能与涡激振动抑制之间的耦合作用机理。研究结果表明：涡轮式抑振-俘能装置可以有效降低立管的振动幅值，在试验约化速度范围内的整体抑振效率高于60%,最大抑振效率可达97.13%;当约化速度满足装置俘能发电的最低限值后，发电量随着约化速度的增加稳步提升；抑振效率对于覆盖率的敏感度较低，抑振-俘能装置的发电效率受约化速度影响较大，在高约化速度下装置不仅可有效抑制涡激振动，还能够达到理想的发电效率，电量最大值时的抑振效率为81.85%。
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关键词
海洋立管涡激振动抑振-俘能抑振效率发电效率
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金项目(51709161,U2006226)；山东省重点研发计划项目(2019GHY112061)；山东省自然科学基金项目(ZR2022QE118)；山东省高等学校青创人才引育计划项目；
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文章目录
1 试验设置
2 抑振及发电原理
3 数据分析方法
4 分析与讨论
4.1 立管抑振前后频率响应分析
4.2 立管抑振前后位移响应分析
4.3 抑振-俘能装置抑振效率分析
4.4 抑振-俘能装置发电量分析
5 结论
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引用格式
任啸辉,李朋,王传振,刘震,陈鑫,娄敏,朱立,王业硕,黄一杰.海洋立管涡激振动抑振-俘能装置试验研究[J].山东科技大学学报(自然科学版),2023,42(03):53-62.DOI:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.03.006.
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山东科技大学学报(自然科学版) 
2023年第03期 
