作者:李聪洲,张新曙,胡晓峰,李巍,尤云祥
作者单位:上海交通大学海洋工程国家重点实验室,高新船舶与深海开发装备协同创新中心
来源:力学学报
柱体结构(包括圆柱、方柱等)广泛应用于海洋工程领域,比如Spar平台、张力腿平台和半潜式平台等.当一定速度的流体流经柱体结构物时,由于x性的存在,会发生边界层分离,形成漩涡,周期性的漩涡脱落导致脉动压力,进而诱发结构物大幅度振动,这可能会破坏海洋平台系泊和立管系统.柱体问的祸合干扰导致多柱式平台表现出与单柱式平台不同的涡激运动特性.因此,柱体绕流的研究具有重要的应用价值.
目前,柱体绕流研究方法主要包括实验和计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)数值模拟.国内外学者已对柱体绕流做了大量实验研究,相比于实验研究,CFD数值模拟方法成本低、速度快。近年来,随着计算机技术的不断发展,CFD数值模拟方法更加受到重视.Travin等[fsl运用分离涡(detached-eddy simulation, DES)方法数值模拟了不同雷诺数下单圆柱绕流的情况,验证了DES方法数值模拟圆柱绕流的可行性.及春宁等采用浸入边界法研究了细长柔性圆柱在线性剪切流下的涡激振动特性.吴应湘等,通过模型实验和数值模拟方法,研究了带有涡激振动抑制罩的圆柱体的水动力特性.
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