基于重疊網(wǎng)格方法浮筒渦激運動特性數(shù)值分析

摘要：浮筒被廣泛應(yīng)用在海洋工程中,研究浮筒的渦激運動對于減少其對海洋平臺構(gòu)件的疲勞損壞具有指導(dǎo)意義。傳統(tǒng)的動網(wǎng)格方法在處理浮筒轉(zhuǎn)動運動時會因網(wǎng)格變形過大導(dǎo)致計算不收斂,采用了重疊網(wǎng)格方法以解決這一問題。數(shù)值試驗采用了基于開源工具包OpenFOAM自主開發(fā)的naoe-FOAM-SJTU求解器。分別進行了自由衰減數(shù)值試驗和渦激運動數(shù)值試驗。研究表明,隨著折合速度的增加,浮筒的順流向、橫流向、垂蕩和艏搖運動頻率增加,且順流向與垂蕩頻率相近,橫流向與艏搖頻率相近;其次,根據(jù)渦量場分布,表明浮筒前一時刻的瀉渦會影響到浮筒之后時刻的周向渦量分布;最后,研究發(fā)現(xiàn)自由端對于浮筒尾流場瀉渦有著顯著影響,為將來探究減少浮筒渦激運動的方法提供指導(dǎo)。