基于重叠网格方法浮筒涡激运动特性数值分析

论文摘要

浮筒被广泛应用在海洋工程中,研究浮筒的涡激运动对于减少其对海洋平台构件的疲劳损坏具有指导意义。传统的动网格方法在处理浮筒转动运动时会因网格变形过大导致计算不收敛,采用了重叠网格方法以解决这一问题。数值试验采用了基于开源工具包Open FOAM自主开发的naoe-FOAM-SJTU求解器。分别进行了自由衰减数值试验和涡激运动数值试验。研究表明,随着折合速度的增加,浮筒的顺流向、横流向、垂荡和艏摇运动频率增加,且顺流向与垂荡频率相近,横流向与艏摇频率相近;其次,根据涡量场分布,表明浮筒前一时刻的泻涡会影响到浮筒之后时刻的周向涡量分布;最后,研究发现自由端对于浮筒尾流场泻涡有着显著影响,为将来探究减少浮筒涡激运动的方法提供指导。

论文目录

• 1 数值方法
•   1.1 控制方程
•   1.2 重叠网格方法
• 2 计算模型
•   2.1 参数定义
•   2.2 模型参数
•   2.3 计算域、网格和边界条件
•   2.4 试验工况设置
• 3 计算结果与分析
•   3.1 自由衰减结果
•   3.2 顺流向平均受力
•   3.3 运动幅值
•   3.4 涡量场分布
•   3.5 展向压力场分布
• 4 结语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 谢康迪,赵伟文,万德成

关键词: 重叠网格方法,浮筒,涡激运动

来源: 海洋工程 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室,高新船舶与深海开发装备协同创新中心

基金: 国家自然科学基金项目(51879159,51490675,11432009,51579145),长江学者奖励计划(T2014099),上海高校特聘教授岗位跟踪计划(2013022),上海市优秀学术带头人计划(17XD1402300),工信部数值水池创新专项VIV,VIM项目(2016-23,09)

分类号: P75

DOI: 10.16483/j.issn.1005-9865.2019.03.003

页码: 24-34

总页数: 11

文件大小: 4265K

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