柱體繞流是海洋工程領(lǐng)域的重要問題.流體繞經(jīng)海洋平臺所產(chǎn)生的周期性渦脫會造成平臺往復運動,這將加劇平臺系泊結(jié)構(gòu)疲勞損傷,降低結(jié)構(gòu)疲勞壽命.為研究多柱式浮式風機平臺繞流的力學特性,厘清尾流之間的干擾機理,采用Delayed Detached Eddy Simulation(DDES)方法分析了半潛式浮式風機平臺在不同來流角和流速下的力學特性,從相干結(jié)構(gòu)層面研究了尾流干擾機理,并分析了立柱尾流之間的空間相關(guān)性.結(jié)果表明:下游立柱的阻力系數(shù)平均值隨流速變化而有較大波動;流場相干結(jié)構(gòu)以流向渦和發(fā)夾渦為主;相干結(jié)構(gòu)之間的相互作用是導致尾流干擾的原因;上下游立柱尾流具有不同的相干結(jié)構(gòu),但兩者仍有較強的空間相關(guān)性.研究結(jié)果可為深入理解多柱式海洋平臺繞流現(xiàn)象提供理論參考.

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

圖5邊柱1的阻力系數(shù)平均值

圖4中柱的阻力系數(shù)平均值圖6邊柱2的阻力系數(shù)平均值

圖6邊柱2的阻力系數(shù)平均值

圖5邊柱1的阻力系數(shù)平均值圖7邊柱3的阻力系數(shù)平均值

圖1半潛式浮式風機平臺模型圖

選取美國國家可再生能源實驗室設(shè)計的半潛式浮式風機平臺作為分析對象，平臺的立柱（包括邊柱和中柱）、連桿和浮箱底座的結(jié)構(gòu)布置如圖1所示（圖中括號內(nèi)為構(gòu)件編號）.平臺的結(jié)構(gòu)尺寸，吃水深度等設(shè)計參數(shù)詳見文獻[17].1.3計算域與網(wǎng)格劃分

圖2計算域與平面布置圖

流場計算域及模型平面布置如圖2所示.θ為來流角，即中柱與邊柱2的連線與x軸負向的夾角.流域入口邊界距離邊柱2中心為10D，出口邊界距離邊柱2中心為25D，左右邊界距離中柱中心均為10D.D為邊柱直徑.邊界條件設(shè)定為：入口為速度入口，出口為出流邊界，頂部為自由邊界，其余邊界為對稱邊....

本文編號：3951097