收藏本站
《中国海洋大学》 2015年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

群式站立式立管浮筒涡激振动研究

钟诗民  
【摘要】:立管是海洋油气开发中连接海底井口与海面平台的关键部件,通常处于恶劣的海洋环境条件中,因此在波浪和海流的作用下容易发生涡激振动。随着深海油气开发的不断发展,容易引起立管疲劳破坏的涡激振动更加不可忽略。目前,国内外学者主要采用三维数值方法研究单一海洋立管的涡激振动特性,而对群式站立式立管的涡激振动特性的研究还较少见诸于文献当中。本文首先运用绕流模拟的方法对群式站立式立管的四个浮筒进行绕流模拟研究。结果表明拖曳力均值都随着入射角(来流方向和浮筒中心线连线的夹角)的增大而增大,绕流结果的拖曳力均值比公开结果的均值大20%;脉动拖曳力都随着入射角的增大而减小。因而可以认为本文的计算分析模型能够较好的模拟浮筒的涡激振动特性。在绕流计算分析模型的基础上本文对群式站立式立管浮筒进行了流固耦合分析。结果表明:绕流、流固耦合以及实验的结果对比可以发现流固耦合结果比绕流结果小,流固耦合结果和实验结果的吻合程度高。流固耦合结果表明在同一流速下随着入射角的增大拖曳力系数均值也随着增大;在同一入射角不同流速时拖曳力系数均值随着流速的增大而减小。最大拖曳力系数均值小于2,最大升力系数的均方差值小于0.9。流固耦合条件下的四浮筒和单浮筒的阻力系数的对比可知入射角0度和30度时阻力系数主要呈现为遮蔽效应,在入射角为60度和90度时阻力系数主要表现为放大效应。在入射角为0度时浮筒后方出现单一涡街呈2S泄放模式,在其他入射角情况下浮筒后方涡街泄放方式复杂,甚至只有零散的旋涡而没有形成涡街;对所有的涡街而言涡街都有向上偏移的情况。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P756.2

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方平治;顾明;;圆柱两自由度涡激振动的数值模拟研究[J];同济大学学报(自然科学版);2008年03期
2 方平治;顾明;谈建国;;典型2维柱体涡激振动的数值模拟研究[J];同济大学学报(自然科学版);2009年07期
3 王海青;郭海燕;刘晓春;张永波;孟凡顺;;海洋立管涡激振动抑振方法试验研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2009年S1期
4 刘志文;刘小兵;陈政清;栗小祜;;均匀流场串列双Π型断面涡激振动气动干扰试验研究[J];工程力学;2011年12期
5 张红;风涡激振动力作用下,平台上部塔架结构的设计和计算[J];中国海洋平台;1997年02期
6 黄维平;曹静;张恩勇;唐世振;;大柔性圆柱体两自由度涡激振动试验研究[J];力学学报;2011年02期
7 任铁;付世晓;李润培;杨建民;;基于模型试验的实尺度立管涡激振动响应预报方法研究[J];船舶力学;2011年04期
8 房建党;;涡激振动研究方法的探讨[J];科技信息;2013年09期
9 罗竹梅;张立翔;;影响从涡激振动中获取能量的参数研究[J];振动与冲击;2014年09期
10 李立,廖锦翔;涡激振动问题的有限元计算研究[J];工程力学;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈伟民;时忠民;;海洋平台的涡激振动研究及其分析方法[A];2003年度海洋工程学术会议论文集[C];2003年
2 王琳;;内流速度对管道涡激振动响应的影响研究[A];第六届全国动力学与控制青年学者学术研讨会论文摘要集[C];2012年
3 刘志文;杨阳;陈政清;张著名;辛亚兵;;桥梁结构抗风设计中的涡激振动问题[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2008年
4 代胡亮;王琳;;超临界内流速条件下管道的涡激振动响应[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年
5 黄熙龙;王嘉松;;利用离散涡方法模拟圆柱绕流及涡激振动[A];第二十五届全国水动力学研讨会暨第十二届全国水动力学学术会议文集(上册)[C];2013年
6 王琳;;非线性涡激振动及其能量利用的几个问题讨论[A];第七届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2013年
7 鲜荣;廖海黎;朱超;盛建军;;大跨度桥梁涡激振动经验线性模型应用[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2009年
8 王艺;陈伟民;;均匀来流中圆柱涡激振动负附加质量[A];第十二届中国海岸工程学术讨论会论文集[C];2005年
9 林黎明;宋芳;曾晓辉;;应用新的尾流振子模型研究大长径比下立管的涡激振动[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
10 廖海黎;王骑;李明水;;嘉绍大桥分体式钢箱梁涡激振动特性风洞试验研究[A];第十四届全国结构风工程学术会议论文集(中册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 涂佳黄;剪切来流下钝体绕流与涡激振动效应模拟与分析[D];上海交通大学;2014年
2 孙延国;基于偏相关的大跨度桥梁涡激振动分析方法及应用研究[D];西南交通大学;2013年
3 李保军;海洋管线涡激振动监测关键技术研究[D];西北工业大学;2015年
4 詹昊;钢桁拱桥吊杆涡激振动仿真分析[D];华中科技大学;2009年
5 陈正寿;柔性管涡激振动的模型实验及数值模拟研究[D];中国海洋大学;2009年
6 何长江;柔性立管涡激振动试验与数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 黄智勇;柔性立管涡激振动时域响应分析[D];上海交通大学;2008年
8 唐世振;考虑顺流向振动的深水顶张力立管涡激振动分析[D];中国海洋大学;2010年
9 秦伟;双自由度涡激振动的涡强尾流振子模型研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
10 王军雷;基于流机电多物理场耦合下涡激振动能量收集模型及特性[D];重庆大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩艳艳;钢箱梁斜拉桥涡激振动控制的TMD参数研究[D];西南交通大学;2015年
2 岳明;悬索桥铰接式吊索涡激振动气动干扰效应数值分析[D];郑州大学;2015年
3 吕凤池;基于圆柱涡激振动压电梁水下俘能特性研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 谭真;风帆助航船涡激振动研究[D];大连理工大学;2015年
5 段青松;积雪对桥梁空气动力的影响研究[D];西南交通大学;2014年
6 王彦彪;基于模型测压试验的扁平箱梁涡振机理研究[D];石家庄铁道大学;2015年
7 武爽;潮流能转换装置阻尼条件下圆柱振子涡激振动现象研究[D];中国海洋大学;2015年
8 钟诗民;群式站立式立管浮筒涡激振动研究[D];中国海洋大学;2015年
9 陈伟;涡激振动的离散涡数值模拟[D];大连理工大学;2009年
10 陈羽;大跨度斜拉桥涡激振动试验研究[D];重庆大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026