不同折合速度下深吃水半潜平台涡激运动的数值模拟

摘要

对柱式半潜平台是由Houston Offshore Engineering(HOE)公司设计的一种深吃水半潜式平台.与传统的四柱式深吃水半潜平台不同,它具有八柱式结构.本文利用自主开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU数值研究了模型尺度下对柱式半潜平台的涡激运动响应特性.首先对模型进行静水拖曳和自由衰减试验,在此基础上再进行不同折合速度下的涡激运动试验.湍流采用基于剪切应力输运(Shear-Stress Transport,SST)的延迟分离涡模拟方法(Delayed Detached-Eddy Simulation,DDES)处理.为了说明分离涡方法的优势,额外对静水拖曳试验采用采用了雷诺平均方法模拟,对比了两种方法获得的阻力、流场和涡结构.对于涡激运动试验,采用动态重叠网格技术处理模型运动.结果标明本文采用的CFD方法能够有效预报深吃水半潜平台涡激运动,为研究深吃水半潜涡激运动提供一种新的手段.