浮力筒自由涡激运动的模型试验研究

发布时间：2019-06-19 20:13

【摘要】：对外径150 mm,长700 mm垂直放置的浮力筒模型开展了自由涡激运动试验研究,测量了浮力筒在不同试验工况下六个自由度的运动参数,并着重对浮力筒顺流向、横向和艏摇运动的运动特性进行了分析。试验中发现,当约化速度较小时浮力筒主要发生顺流向运动而横向和艏摇运动较小且不规则;当约化速度增大到一定程度后,顺流向运动频率是横向运动频率的2倍,此时艏摇运动出现了两个主要运动频率,其中较大的艏摇运动频率等于横向运动频率,因此认为横向运动和艏摇运动的激励力来源相同,即二者存在耦合作用,而且浮力筒的运动轨迹呈现明显的"8"字形。试验中还发现,浮力筒涡激运动的平均拖曳力系数比圆柱绕流的阻力系数增大了约100%。
[Abstract]:The free vortex induced motion of the floating cylinder model with outer diameter of 150 mm, and vertical placement of 700 mm is studied. The motion parameters of six degrees of freedom of the floating cylinder under different test conditions are measured, and the motion characteristics of the floating cylinder along the flow direction, transverse and yaw motion are analyzed. It is found that when the reduced velocity is small, the floating tube mainly moves along the flow direction, while the lateral and yaw movements are small and irregular. When the reduced velocity increases to a certain extent, the moving frequency along the flow direction is twice that of the transverse motion frequency, and there are two main motion frequencies in the yaw motion, in which the larger yaw motion frequency is equal to the transverse motion frequency, so it is considered that the excitation force sources of transverse motion and yaw motion are the same, that is to say, there is coupling effect between them, and the motion trajectory of buoy tube shows obvious "8" shape. It is also found that the average drag coefficient of the vortex-induced motion of the buoy cylinder is about 100% higher than that of the flow around the cylinder.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学船舶工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51009033)
【分类号】：P75

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 唐友刚;樊娟娟;张杰;王丽元;桂龙;;高雷诺数下圆柱顺流向和横向涡激振动分析[J];振动与冲击;2013年13期

2 张蕙;杨建民;肖龙飞;杨立军;;均匀流中深水系泊Truss Spar平台涡激运动试验研究[J];海洋工程;2011年04期

3 王颖;杨建民;李欣;吕海宁;;均匀来流中浮式圆柱的涡激运动研究[J];中国海洋平台;2010年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 康庄;李平;;浮力筒自由涡激运动的模型试验研究[J];振动与冲击;2017年14期

2 孔令滨;张火明;陈阳波;方贵盛;;深海立管涡激振动及其抑制方法研究[J];中国计量大学学报;2017年02期

3 徐万海;马烨璇;杜杰;罗浩;;45°大倾角倾斜柔性圆柱涡激振动不相关原则实验验证[J];振动与冲击;2017年07期

4 王军雷;吴金星;丁林;任保增;;完全湍流剪切层对圆柱涡激振动特性的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2017年01期

5 董晓曼;蔡元浪;李俊汲;宋安科;;南海张力腿平台涡激运动响应研究[J];中国海洋平台;2016年06期

6 谷家扬;谢玉林;吴介;;新型深吃水多立柱FDPSO变截面立柱涡激运动特性研究（英文）[J];船舶力学;2016年09期

7 马晓旭;田茂诚;张冠敏;冷学礼;;水平管内气液两相流诱导振动的数值研究[J];振动与冲击;2016年16期

8 宋振华;段梦兰;;海洋立管横流向与双向涡激振动研究[J];石油机械;2016年07期

9 周丹黎;;列管式换热器管束防振问题探讨[J];能源化工;2016年03期

10 HUANG Weiping;ZHOU Yang;CHEN Haiming;;Vortex-Induced Vibration of Two Parallel Risers:Experimental Test and Numerical Simulation[J];Journal of Ocean University of China;2016年02期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 黄维平;刘娟;唐世振;;考虑流固耦合的大柔性圆柱体涡激振动非线性时域模型[J];振动与冲击;2012年09期

2 樊娟娟;唐友刚;张若瑜;邵卫东;;高雷诺数下圆柱绕流与大振幅比受迫振动的数值模拟[J];水动力学研究与进展A辑;2012年01期

3 张永波;郭海燕;孟凡顺;刘晓春;;基于小波变换的顶张力立管涡激振动规律实验研究[J];振动与冲击;2011年02期

4 赵鹏良;王嘉松;蒋世全;许亮斌;;海洋立管涡激振动的流固耦合模拟计算[J];海洋技术;2010年03期

5 何长江;段忠东;;二维圆柱涡激振动的数值模拟[J];海洋工程;2008年01期

6 张帆;杨建民;李润培;;新型多柱桁架式Spar平台水动力性能研究[J];海洋工程;2007年02期

7 徐枫;欧进萍;;方柱非定常绕流与涡激振动的数值模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S1期

，

本文编号：2502609