減振裝置對導(dǎo)管架渦激振動影響的數(shù)值仿真.pdf

1、目前世界能源形勢日趨嚴峻,深海油氣資源的開發(fā)受到了石油界廣泛的關(guān)注。隨著海洋油氣勘探開發(fā)的深水化發(fā)展,導(dǎo)管架平臺由十幾米水深發(fā)展到五百米水深,桿件的長度大大增加。在導(dǎo)管架的建造過程中,當(dāng)一定速度的風(fēng)流經(jīng)桿件時會發(fā)生風(fēng)致渦激振動現(xiàn)象,頻繁的風(fēng)致振動將會導(dǎo)致導(dǎo)管架桿件疲勞破壞出現(xiàn)裂紋,降低制造質(zhì)量和精度,極大地影響到了導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)和使用壽命。因此,研究導(dǎo)管架桿件渦激振動控制方法及其實用的裝置具有重要的理論與實際應(yīng)用價值。
　　

2、本文首先闡述了圓柱繞流和渦激振動的機理,分析影響導(dǎo)管架平臺桿件渦激振動的因素。采用Navier-Stokes方程作為不可壓縮粘性流體的控制方程,在低雷諾數(shù)下建立了導(dǎo)管架桿件繞流問題的三維數(shù)值模型,對未安裝減振裝置的導(dǎo)管架繞流流場進行了模擬,將計算得出的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、渦旋脫落頻率和斯托哈爾數(shù)與文獻結(jié)果對比,驗證模型的有效性,并為后面評定減振裝置的效果奠定了基礎(chǔ)。然后對安裝減振裝置的導(dǎo)管架流場在同一雷諾數(shù)下進行了數(shù)值模擬,與未安裝減振