不同质量比多柱式平台涡激运动特性数值研究

摘要：浮式海洋平台在一定的海流条件下,立柱两侧会发生旋涡脱落,进而产生涡激运动。涡激运动会对立管及系泊系统造成疲劳损伤,影响平台的正常工作和使用寿命。因此研究浮式平台的涡激运动具有重要意义。涡激运动是一种复杂的物理现象,其中质量比是影响涡激运动特性的重要参数。该文基于自主研发的船舶与海洋工程CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,采用基于剪切应力运输(shear stress transport,SST)的延迟分离涡模拟(delayed detached-eddy simulation,DDES)方法处理高雷诺数下三维流动分离,数值模拟了不同质量比的多柱浮式平台涡激运动响应情况,并将数值模拟得到的运动响应与模型试验结果进行了对比分析,验证了数值模拟的可靠性。同时分析了平台运动和受力随质量比的变化规律,并对典型时刻平台周围的流场进行了详细分析。