[发明专利]一种深水立管的时域脉动拖曳力确定方法

摘要

本发明涉及海洋深水立管的研究方法，具体涉及一种深水立管的时域脉动拖曳力确定方法。该方法将由深水立管的振动速度和加速度产生的粘性阻力和附加质量力引入了脉动拖曳力的计算，并采用迭代方法计算时域的脉动拖曳力，从而建立了一个完整的流固耦合时域脉动拖曳力计算方法。由于本发明增加了深水立管振动速度和加速度产生的粘性阻力和附加质量力，比现有方法更符合圆柱体顺流向涡激振动的受力状态。

主权项

1.一种深水立管的时域脉动拖曳力确定方法，其特征在于：分为非涡旋泄放锁定区和涡旋泄放锁定区，建立的脉动拖曳力时域模型如下：a)非涡旋泄放锁定区FD=12CDρD(U-u·)2cosωs′t+12CDρD(U-u·)|U-u·|-π24ρDu··]]>b)涡旋泄放锁定区FD=12CDρD(U-u·)2cos2ωs′t+12CDρD(U-u·)|U-u·|-π24ρDu··]]>式中，FD--脉动拖曳力；      C_D--拖曳力系数；      ρ--流体密度；       D--深水立管直径；       U--流体流速；--深水立管顺流向振动速度；ω′_s--涡旋泄放频率，其中，St为斯特罗哈数；       t--时间；      ü--深水立管顺流向振动加速度；针对深水立管顺流向振动速度和加速度，采用迭代方法对以上公式进行计算，分别得到非涡旋泄放锁定区和涡旋泄放锁定区的脉动拖曳力。