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摘要
文章借助计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件开展变截面管段浮运与沉放过程的绕流模拟,在模型试验验证的基础上,揭示管段浮运与沉放过程水流流场、压力场及涡动结构演化特征,并以此为基础,评价管段浮运和沉放方案的合理性。研究表明:CFD计算结果与模型试验结果吻合,数值模拟管段浮运可行且具备合理性;管段浮运与沉放阶段,迎水面均匀流绕流管段并加速减压,来流被挤向主流区,使水流与壁面边界层分离,在尾部形成回流区;管段表面局部出现紊流,并在壁面周围形成旋涡,涡动随流速的增加而逐渐增强。对数值计算结果进行分析,结果表明:管段沉放系泊采用的重力锚与地锚稳定性满足设计要求;管段浮运牵引及沉放系泊的钢缆拉力显著小于设计破断荷载,管段浮运与沉放钢缆方案满足强度要求。文中对管段浮运、沉放牵引钢缆方案进行了优化。
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