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導流板對海底管線下沉自埋及渦振影響

作者: 姜文全 姜昊君 楊帆 張修銘 鄧子龍

關鍵詞: 導流板 海底管線 耦合 自埋 振動

摘要:為研究導流板對海底管線的下沉、自埋及渦振的影響,采用ANSYS軟件流固雙向耦合數值模擬方式分別對無導流板、30°、60°、90°夾角安裝導流板的海底管線進行模擬計算,并通過現有試驗結果對比驗證數值模擬的可行性.模擬分析得到不同方式安裝導流板的海底管線附近壓力分布云圖、流場分布云圖、管線所受升力、拽力曲線、應力變化曲線及下沉變形量曲線.結果表明:海底管線上安裝導流板,使得管線上下表面的海流區域形成壓力差,壓力差隨導流板的夾角增大而增大;但傳統90°夾角安裝導流板的海底管線后側壓力產生波動,使管線產生渦激振動,存在疲勞破壞隱患;60°安裝導流板海底管線,下沉變形量出現趨恒現象;管線下方流速最大,沖刷海床形成凹陷,為管線下沉創造條件,同時管線后方回流帶起的泥沙對管線形成自埋.


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