质量比对细长圆柱体涡激振动影响的数值研究

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shibalian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着陆上石油资源的日益减少,开发深海石油资源成为世界各国的共识,而深海开发的最关键技术就是石油立管。随着水深的增加,立管的振动幅值越来越大,流固耦合作用越来越剧烈,深水立管的涡激振动问题已经成为各国学者研究的热点。本文采用ANSYS-CFX软件对低质量比和高质量比细长圆柱体的涡激振动进行了模拟,分析了质量比的大小对圆柱体涡激振动特性的影响。研究发现两者在相同流速,相同约化速度下的两向运动的振动频率,运动轨迹和漩涡脱落的形式明显不同,主要结论如下:在约化速度从1到10的范围内,作用在低质量比圆柱体上的拖曳力频率是升力频率的两倍,顺流向振动频率是横向振动频率的两倍;顺流向振动频率等于拖曳力频率,横向振动频率等于升力频率;这和传统的涡激振动理论保持一致,即响应频率等于荷载频率。分析表明,圆柱体中部的运动轨迹以8字形为主;在约化速度为1,2,3,时,涡泄以2S模态为主;当约化速度为4,5,6,7涡泄模态为2P模态;当约化速度为8,9,10时,基本上观察不到明显的漩涡泄放模态。在约化速度为1,2和3时,作用在高质量比圆柱体上的拖曳力频率是升力频率的两倍,顺流向振动频率是横向振动频率的两倍;顺流向振动频率等于拖曳力频率,横向振动频率等于升力频率;圆柱体中部的运动轨迹以8字形为主。当约化速度为5时,圆柱体顺流向振动频率和横向振动频率相同,都等于作用在圆柱体上的升力频率,这和传统的涡激振动理论明显不同;而且圆柱体中部的运动轨迹为椭圆形。当约化速度为4,6和7时,顺流向振动频率既不是横向振动频率的两倍,也不和横向振动频率一致;但是横向的振动频率一直等于升力频率;运动轨迹比较混乱,8字形和椭圆形轨迹夹杂在一起。约化速度为8,9和10时,圆柱体的顺流向振动频率和横向振动频率一致,都等于2.0Hz,既不等于拖曳力频率也不等于升力频率,而是接近圆柱体的固有频率,圆柱体中部运动轨迹以椭圆形为主。整个约化速度区间,涡泄模态都是规则的2S模态。本文的创新之处体现在:在同一流速和约化速度下,能够对比分析高低质量比圆柱体的涡激振动特性。结果发现了顺流向振动频率等于横向振动频率和圆柱体的运动轨迹为椭圆,这两个新的理论现象,为进一步研究细长圆柱体的涡激振动特性提供了一定的参考依据。
其他文献
舞蹈涉及复杂的感觉运动信息处理,长期舞蹈训练可能让脑产生功能与结构的可塑性改变。目前关于舞蹈训练导致的白质结构研究相当有限,缺乏统一的结果,因此对舞蹈家与正常对照
紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵物种之一,为探讨表型可塑性和局域适应在其入侵中的作用,在高、低海拔的两个样地内,测定了来自云南南部640~2450m海拔范围的6个种源的紫茎
为了解决高动态环境中软件接收机的捕获问题。探讨了信号捕获的原理,针对高动态情况下多普勒频移大的特点,提出采用快速傅里叶变换方法对高动态环境下的卫星导航信号进行捕获。
二甲双胍的历史沿革二甲双胍作为一种双胍类降血糖药物用于治疗2型糖尿病已有半个世纪的历史.1957年首次用于临床,以其卓越的降糖作用及相对安全而迅速被医学界认可,
目的了解镇江市耐药结核病流行状况及影响因素,为我市耐药结核病的预防与控制提供依据。方法按WHO/IUATLD《结核病耐药监测指南》要求进行抽样和药物敏感性检测,抽样对象填写
经过十几年的疯狂发展,中国房地产市场走过了西方发达国家几十年甚至上百年的发展历程,由此而带来负面问题日渐显现。本文对中国房地产市场发展的分析,找出造成目前房地产发
首先对抑制变频器谐波的整体思路进行了阐述,然后从变频器的输入和输出两个方面对变频器谐波产生的原理进行了分析,其次分析了变频谐波产生的危害,最后,重点针对这些危害提出
本文根据笔者实际教学经验,从组织教学内容、改进教学方式、启发式教学、类比法和增加举例等方面对如何提高离散数学教学效果进行了一些有益的探索。
基于中国2005和2010年投入-产出表,本文从国民经济整体和各经济参与主体两个层面,初步分析了教育业与经济发展的关系。结果表明:(1)相对其它产业,中国教育发展滞后,与国民经
在中国传统花鸟画中,“没骨”花鸟画技法是一个重大的创新。黄筌与徐熙所引领的两种画派,与没骨花鸟画技法的创立有着千丝万缕的联系。中国美术史学界在很大程度上认为徐熙与