高雷诺数下海底悬跨管道绕流数值模拟

胡琴; 万长成; 肖祥; 王川

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高雷诺数下海底悬跨管道绕流数值模拟

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海底悬跨管道所处工作环境恶劣,失效形式多样,涡激振动是导致其疲劳破坏的重要原因。为研究不同悬跨间隙比和海底流速对悬跨管道涡激振动强度的影响规律,利用Fluent软件进行了实管径高雷诺数下的二维绕流数值模拟,得到涡旋脱落形态,升力和阻力系数变化曲线。结果表明:海底悬跨管道的升力系数幅值和阻力系数均值随间隙比增大而减小,最后趋于稳定。在小间隙比情况下会出现因管道底部流速增大引起管道两侧升力极值不相等的现象;随海底流速的增加,升力系数幅值和阻力系数均值呈先增后减的趋势,规律与常规圆柱绕流一致;升力系数频率随速度增加而增大,受间隙比的影响较小。工程实际中,海底管道的铺设要尽量避免海流流速高和悬跨间距大的水域,对危险悬跨区段应设置涡激抑制装置。

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来源
《机械强度》 |2018年第1期|154-159|共6页
作者
胡琴; 万长成; 肖祥; 王川;
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作者单位

西南石油大学机电工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类油气管道;水下管道;
关键词
高雷诺数; 海底悬跨管道; 数值模拟; 涡激振动;

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