柱狀結構條紋列板對尾渦形態變化的影響機理

郝志永，余恒旭，宓為建

(上海海事大學物流工程學院，上海 201306)

0 引言

目前，海洋立管渦激振動研究主要采用兩種方法:一種是依賴于實驗數據的經驗型預測;另一種是通過數值方法進行分析和預測.當流體流經海洋立管結構時，會在其表面產生周期性旋渦脫落，使結構表面所受的水流局部壓力發生改變.如果結構是柔性的或者安裝呈柔性，脫落的旋渦之間的相互作用會導致結構撓度上升.這種情況會激發持續振動，振動頻率大致等同于旋渦脫落的頻率.如果旋渦脫落的頻率接近結構的固有頻率，就會產生共振現象，導致結構疲勞及失效.因此，岸邊港口機械在風的作用下或海洋工程結構(如浮筒式采油平臺或海洋立管)在渦流的作用下可能遭受重大損失.［1－2］

李曉猛等［1］探討港口岸邊起重機結構中圓截面桿件風振的機理，指出這類桿件的風振主要是渦激振動，并對引起港口岸邊起重機結構中常用規格的圓截面桿件渦激振動的風速以及軸力、桿件長度、兩端的約束形式對共振風速的影響作定量計算.鄭蘇等［2］提出利用抗擾條肋抑制此類風振的方法，并通過試驗模擬港口岸邊起重機圓截面桿件在橫向風作用下的振動，在抑制渦激振動方面取得一定的效果.

目前，已有很多流體控制技術［1－4］用于渦激振動的抑制，其中包括被動和主動控制.利用螺旋列板抑制渦激振動的方法已比較普遍，對此前人做了大量的研究［5－13］，然而……