立柱直徑比對四立柱平臺渦激運動性能影響的數值研究

作者：陳元鑫,寇雨豐,林志良,劉明月

摘要：與單立柱平臺(Spar)類似,四立柱平臺在洋流作用下也容易發生渦激運動,對錨泊和立管系統的疲勞壽命產生不利影響。一種非對稱半潛式平臺具有兩種不同尺寸的立柱,立柱直徑比對非對稱平臺渦激運動性能的影響尚需深入研究。采用計算流體力學(CFD)方法,對直徑比分別為1.0、1.5和2.0的立柱組合在兩種不同角度水流作用下的運動響應進行了二維數值模擬,分析發現:立柱直徑比不為1時四立柱平臺也具有明顯的渦激運動,其橫蕩運動具有顯著的鎖定現象;在廣義折合速度定義下,與相同直徑的四立柱平臺相比,立柱直徑比不為1時其橫蕩運動鎖定區間變寬且滯后,橫蕩響應幅值的峰值具有明顯差異;在所研究的直徑比范圍內,大直徑立柱在上游時渦激運動響應比其在下游時更顯著,且這種差異隨著直徑比變大而變大。

發文機構：上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院海洋工程國家重點實驗室 高新船舶與深海開發裝備協同創新中心

關鍵詞：非對稱平臺立柱直徑比渦激運動橫蕩運動四立柱平臺流向角asymmetric offshore platformthe column diameter ratiovortex-induced motionsway motionfour-column platformangle of current

分類號： P751[交通運輸工程—港口、海岸及近海工程]