立管扰流装置HelicalStrakes的数值模拟分析

doi:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.020

石油化工高等学校学报 ›› 2011, Vol. 24 ›› Issue (4): 79-83.DOI: 10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.020

立管扰流装置HelicalStrakes的数值模拟分析

王增波¹,黄维平²,苑健康³,柳伟¹,芦斐¹,韩辉¹

1.海洋石油工程(青岛)有限公司,山东青岛266520;2.中国海洋大学,山东青岛266003;
3.海洋石油工程股份有限公司,天津300451

收稿日期:2011-05-14 修回日期:2011-07-01 出版日期:2011-08-25 发布日期:2011-08-25
作者简介:王增波(1983 -), 男, 山东潍坊市

Numerical Analysis on the Helical Strakes Around Riser

1.Offshore Oil Engineering(Qingdao) Co.,Ltd.,Qingdao Shandong 266520,P.R.China;  2.Ocean University of China，Qingdao Shandong 266003,P.R.China; 3. Offshore Oil Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300451, P.R.China

Received:2011-05-14 Revised:2011-07-01 Published:2011-08-25 Online:2011-08-25

摘要/Abstract

摘要： 泻涡脱落诱发的涡激振动是海洋立管疲劳破坏的主要诱因,利用HelicalStrakes(螺旋侧板)抑制涡激振动对立管的损伤。通过CFD数值模拟软件,对光滑立管和覆盖两种不同螺旋侧板的立管,在不同的雷诺数下进行模拟分析。将得到拖曳力和升力结果与现有的数值和实验结果进行对比,得到相关的拖曳力系数和升力,研究HelicalStrakes的相关特性。数值模拟结果表明,螺旋侧板可以影响拖曳力和升力的变化,扰乱流场,很好地抑制漩涡的产生。

关键词: 海洋立管 , 涡激振动 , 拖曳力系数 , 升力系数 , CFD

Abstract: The method aims to use the FEM software system CFD to study the efficiency of helical strakes to suppress vortex-induced vibration(VIV).In the calculation analysis,bare riser and two riser models with different heigh to fhelical strakes configurations have been simulated. With the current speed varied,for the bare riser and for two different strake configurations,the results show that the drag and lift changes with Re and have been compared to Morsion and the related tests,for the study of Helical strakes how to suppressing theVIV.Flow visualization provides insights on how helical strakes mitigate VIV.

Key words: Marine riser , Vortex-induced vibration , Helical strakes , Dragcoefficient , Lift coefficient , CFD

王增波,黄维平,苑健康,柳伟,芦斐,韩辉. 立管扰流装置HelicalStrakes的数值模拟分析[J]. 石油化工高等学校学报, 2011, 24(4): 79-83.

WANG Zeng-bo,HUANG Wei-ping,YUAN Jian-kang,et al. Numerical Analysis on the Helical Strakes Around Riser[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2011, 24(4): 79-83.

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Numerical Analysis on the Helical Strakes Around Riser

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