朱敏玲，吕学强(1. 北京信息科技大学计算机学院，北京 100101 . 北京信息科技大学 网络文化与数字传播北京市重点实验室，北京 100101)



光滑深海立管涡激振动 DES 模拟

朱敏玲1,2，吕学强2
(1. 北京信息科技大学计算机学院，北京 100101 2. 北京信息科技大学 网络文化与数字传播北京市重点实验室，北京 100101)

摘要:针对深海立管涡激振动流场建立计算模型，分析了第一层网格高度、网格数量、时间步长对深海立管涡激振动DES模拟的升力系数、阻力系数、斯特罗哈尔数的影响，通过与文献中实验、计算数据的对比，说明SST k-ω 湍流模型基础上的 DES 方法模拟低雷诺数深海立管涡激振动准确合理；网格第 1 层高度对计算精度影响较大，按 0.51确定 DES 方法的第 1 层网格高度可得到满足要求的。

关键词：DES；深海立管；涡激振动；网格尺度；时间步长

0　引言

在海洋工程中，很多构件为圆柱结构，如钻井平台、深海油气立管等。涡激振动可导致构件疲劳、损坏，影响构件寿命和设备安全。胡卫兵[1]、曹淑刚等[2]以 CFX 为平台对圆柱绕流涡激振动进行了流固耦合数值模拟，分别对固体结构控制点的位移、压强和圆柱体的位移响应功率谱、两向振幅等进行了分析。蒋仁杰[3]运用格子 Bolzmann 方法，研究了弹性支撑单圆柱体涡激振动的力学系统，对圆柱振幅、斯特罗哈尔数与折合速度的关系进行了研究，观察到了一种主要存在于亚临界雷诺数区域中的偏移振动形态。丁林等[4]从振动控制的角度研究了分隔板对圆柱涡激振动的影响，圆柱-分隔板结构的振动频率比单独的圆柱绕流时低，振动频率与固有频率比值保持在 0.4 附近。……