振蕩流中二維圓柱的渦激振動數值模擬
摘要:[目的]在實際油氣采集過程中,風、浪和海流的聯合作用會使得平臺做周期性的振蕩運動,并在與平臺相連的立管和海水間產生振蕩流。圓柱在振蕩流中的泄渦特性與在均勻流中的泄渦特性存在明顯區別。[方法]采用基于OpenFOAM開源平臺自主開發的具有重疊網格功能的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,對在靜水中做周期性振蕩運動的二維剛性圓柱渦激振動進行數值模擬。首先,進行KC=3時的網格收斂性驗證;隨后,對KC=12時的振蕩流中二維圓柱開展數值模擬。[結果]通過數值模擬結果對比,發現圓柱的橫向振動加劇了升力系數的變化,使得泄渦方向和圓柱表面漩渦分離點的位置發生了明顯變化。[結論]所得研究成果可作為基于切片法的振蕩流中細長柔性立管渦激振動數值研究的基礎。
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