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《利用分离盘控制隔水管涡激振动的数值模拟_谭波》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、文章编号：1000-4874(2009)-01-0043-06利用分离盘控制隔水管涡激*振动的数值模拟谭波1,王嘉松2,谷斐1，黄震1（1．上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室，上海200240，Email：tnboog@yahoo.com.cn；2．上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240）摘要：涡激振动是导致深海隔水管疲劳失效的重要因素。为有效控制隔水管涡激振动，提出了利用分离盘控制涡激振动的方法。对加装0.25～2.0倍隔水管直径的分离盘后的隔水管流动进行了二维数值模拟。研究了亚临界状态下各种模型旋涡
2、脱落的流场结构、脱落模态、隔水管升阻力系数和旋涡泄放频率的变化特征。结果表明：分离盘加装前与经典的实验和计算结果吻合很好；不同尺寸的分离盘对隔水管涡激振动控制效果具有明显差异；当分离盘的长度为1.0至1.5倍的隔水管直径时，平均阻力系数可以减小20%，尾迹涡街的频率也有了较大的减小，达到控制涡激振动的最优效果。关键词：隔水管；涡激振动；分离盘；旋涡脱落；数值模拟中图分类号：O357.1文献标识码：ANumericalsimulationofVIVControlonmarineriserwithsplitterplates12
3、11TANBo，WANGJia-song，GUFei，HUANGZhen(1.KeyLaboratoryofPowerMachineryandEngineering,MinistryofEducation,ShanghaiJiaoTonguniversity,Shanghai,200240;2.SchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240)*收稿日期:2008-06-26(2008-11
4、-12修改稿)基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2008AA09Z310)作者简介：谭波,(1983－),男,湖北十堰人,硕士研究生.通讯作者：王嘉松,Email:jswang@sjtu.edu.cn44水动力学研究与进展A辑2009年第1期Abstract:Vortex-inducedvibration(VIV)isanimportantfactorcausingdeep-seariserfatiguefailure.InordertoeffectivelycontrolriserVIV,installationofa
5、splitterplateontheriserwasproposed.Tow-dimensionalnumericalsimulationontheflowpastriserswithdifferentsplitterplatesofthelengthtothediameter,L/D=0.25-2.0wascarriedout.Onasub-criticalstateofthevariousmodels,thevortexsheddingflowstructure,sheddingmode,dragcoefficient,
6、liftcoefficientandthevortexdischargefrequencycharacteristicswerestudied.Itwasshownthattheresultsoftherisermodelwithoutsplitterplatemadegoodagreementwiththoseoftheclassicexperimentandcalculations;theeffectonthecontrolofVIVofrisersbyattachingsplitterplateofdifferents
7、izespresentedasignificantdifference.Whenthesplitterplatewasthelengthof1.0to1.5timestheriserdiameter,thedragandliftcoefficientcanbereducedby20and8percent,respectively,andthefrequencyofvortexsheddingdecreasebysomedegreetoachievetheoptimaleffectofVIVcontrol.Keywords:r
8、iser;vortex-inducedvibration;splitterplate;vortexshedding;numericalsimulation.涡激振动的控制方法及其可靠性评估方案。任大朋[14]1引言等通过结构有限元法研究了深水立管涡激振动的动力响应分析方法。国内目前在隔水管
