管道内流对海洋弹性管振动影响的数值仿真研究

发布时间：2021-05-15 07:44

　　管道的内部流动对于海洋弹性管道而言是一种重要的振动诱发因素,但是目前相关理论较少。运用CFD单双、向流固耦合分析方法,开展了管道内流对海洋弹性管道振动响应影响的研究。通过仅考虑外流的模型试验与数值仿真结果对比分析,发现在外流速度较低时该分析方法与实验结果吻合度较高;在同时考虑内流和外流的工况中,发现内流速度会对管道的振动频率及幅度造成不同程度的影响。在内流速度相对比较小时,管道内流对管道的振动频率及振幅影响都较小;在内流速度相对较大的时候,管道内流对管道横流向振幅及顺流向振型影响较为明显,促使管道在低频段更容易发生共振现象,增加管道的疲劳损伤可能性。该研究关于管内流动对于海洋弹性管道影响的研究,对于弹/柔性管道的结构强度设计和疲劳分析具有一定的参考价值。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(17)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 内流的计算模式
2 数值仿真可行性验证及计算
    2.1 模型试验设定
    2.2 数值仿真设定
    2.3 模型试验与数值仿真结果分析
3 内流的数值仿真
    3.1 内流对轴向动力及弯曲管曲率的影响
    3.2 内流对振动响应的影响
    3.3 低速内流对振动的影响
    3.4 高速内流对振动的影响
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]悬跨海底管道绕流三维特性的大涡数值模拟研究[J]. 许明,陈学东,王冰,关卫和,范志超,董杰.  流体机械. 2018(05)
[2]Effect of Upward Internal Flow on Dynamics of Riser Model Subject to Shear Current[J]. 陈正寿,KIM Wu-joan,熊丛博.  China Ocean Engineering. 2012(01)
[3]大长细比柔性杆件涡激振动实验[J]. 唐国强,吕林,滕斌,谢彬,宋吉宁,张建侨,吴浩.  海洋工程. 2011(01)
[4]采用改进尾流振子模型的柔性海洋立管的涡激振动响应分析[J]. 陈伟民,张立武,李敏.  工程力学. 2010(05)

博士论文
[1]柔性管涡激振动的模型实验及数值模拟研究[D]. 陈正寿.中国海洋大学 2009
[2]海洋输流立管涡激振动试验研究及数值模拟[D]. 娄敏.中国海洋大学 2007

硕士论文
[1]立管模型涡激振动的数值模拟研究[D]. 赵宗文.浙江海洋大学 2016



本文编号：3187246