深海细长柔性立管涡激振动数值分析方法研究进展  

A Recent Review of Numerical Studies on Vortex-Induced Vibrations of Long Slender Flexible Risers in Deep Sea

作　　者：万德成[1] 端木玉[1] 

机构地区：[1]上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室高新船舶与深海开发装备协同创新中心,上海200240

出　　处：《力学季刊》2017年第2期179-196,共18页Chinese Quarterly of Mechanics

基　　金：国家自然科学基金(51379125;51490675;11432009;51579145);长江学者奖励计划(T2014099);上海高校东方学者特聘教授岗位跟踪计划(2013022);上海市优秀学术带头人计划(17XD1402300);上海市船舶工程重点实验室基金(K2015-11);工信部数值水池创新专项VIV/VIM项目(2016-23/09)

摘　　要：深海细长柔性立管的涡激振动与刚性圆柱的涡激振动问题相比,既有联系又有区别.当立管的长细比(L/D)较大时,会展现出一些刚性圆柱涡激振动没有的现象.本文介绍了近几十年来深海开发的细长柔性立管涡激振动的研究进展,主要侧重于数值计算分析研究领域,对目前常用的数值分析方法进行了归纳和总结.在此基础之上,详细介绍了目前理论研究和实际工程中的热点问题,诸如流场剖面的影响、立管顶端浮体运动的耦合、涡激振动抑制措施、振动多模态特性等.The Vortex-Induced Vibrations （VIVs） of long slender flexible risers in deep sea are related to but different from VIV of rigid cylinders. When their aspect ratio （L/D） is large, flexible risers will show some phenomena that rigid cylinders do not possess. This paper reviews the progress of research on the VIV of long slender flexible risers in deep sea in recent years. It focuses on the numerical studies and summarizes the frequently-used numerical analytical methods. On this basis, it introduces the research hotspots in recent theoretical study and practical engineering, such as the influence of flow field profile, the coupling of floating body＇s movement on the top of risers, the suppression of VIV, and the multi-mode vibration.

关 键 词：细长柔性立管 涡激振动 切片法 数值模拟 

分 类 号：O353[理学—流体力学]