不同浸没长度下串列双立管涡激振动数值模拟

作者：武磊; 赵伟文; 万德成^*

来源：海洋工程, 2020, 38(03): 52-61.

DOI：10.16483/j.issn.1005-9865.2020.03.006

• 涡激振动
• 串列双立管
• 浸没长度
• viv-FOAM-SJTU求解器

深海柔性立管涡激振动问题广受关注,其中多立管涡激振动较传统单立管涡激振动更为复杂。使用基于Open FOAM自主开发的深海柔性立管流固耦合求解器viv-FOAM-SJTU,对阶梯流中串列双立管涡激振动展开研究。首先针对阶梯流中串列双立管模型试验工况开展验证计算,下游立管的位移响应以及频率响应与试验结果基本吻合;而后改变立管浸没长度,分别选取浸没长度为0.4L(工况1)、0.55L(工况2)以及0.7L(工况3)的三种工况进行数值计算,其中L为立管长度。数值结果表明:3种浸没长度下,上下游立管的横流向振动均为一阶模态,且工况2和工况3中上下游立管的横流向位移均方根均大于工况1;上下游立管的顺流向主振模态在工况2和工况3中均为二阶,而在工况1中为一阶,且下游立管在工况2和工况3中的顺流向振动均表现出明显的多模态振动特性。

• 单位
  海洋工程国家重点实验室; 建筑工程学院; 上海交通大学