海洋立管作为海洋油气开发中的关键部件,长期受到海流引起的涡激振动(VIV)影响,可能导致结构疲劳损伤,缩短其使用寿命。因此,探索有效的涡激振动抑制方法具有重要意义。本文通过实验研究,探讨三根附属控制杆对海洋立管涡激振动的抑制作用。
在实验中,我们设计了一个水槽模拟环境,使用一根圆柱形立管模型作为研究对象,并在其周围对称布置三根附属控制杆。通过调节水流速度和立管参数,观察并记录立管的振动响应。实验结果表明,三根附属控制杆能够有效破坏涡旋的形成,显著降低立管的振幅和振动频率。与无控制措施的情况相比,振动抑制效果可达40%以上,且在较高流速下仍能保持稳定的抑制性能。
进一步分析显示,三根控制杆的布置位置和直径比对抑制效果有显著影响。优化后的配置能更好地干扰涡旋脱落,减少能量输入,从而抑制振动。实验还验证了该方法的可靠性和适用性,为海洋工程中的立管设计提供了实践参考。
本研究表明三根附属控制杆是一种有效的涡激振动抑制策略,具有工程应用前景,未来可结合数值模拟和现场试验进行深入研究。
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更新时间:2025-11-29 16:20:19