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利用分离盘控制隔水管涡激振动的数值模拟

谭波  王嘉松  谷斐  黄震  
【摘要】:涡激振动是导致深海隔水管疲劳失效的重要因素。为有效控制隔水管涡激振动,提出了利用分离盘控制涡激振动的方法。对加装0.25~2.0倍隔水管直径的分离盘后的隔水管流动进行了二维数值模拟。研究了亚临界状态下各种模型旋涡脱落的流场结构、脱落模态、隔水管升阻力系数和旋涡泄放频率的变化特征。结果表明:分离盘加装前与经典的实验和计算结果吻合很好;不同尺寸的分离盘对隔水管涡激振动控制效果具有明显差异;当分离盘的长度为1.0至1.5倍的隔水管直径时,平均阻力系数可以减小20%,尾迹涡街的频率也有了较大的减小,达到控制涡激振动的最优效果。

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