渦に励起される振動の数値計算による予測(OMAE98-0362)

(文責：野本)

K. Schulz and Y. Kallinderis

Department of Aerospace Engineering and Engineering Mechanics The University of Texas at Austin

　

1.　Abstract

非圧縮ナビエストークス方程式と、弾性構造物の運動方程式を組み合わせて解くことにより、ライザー管、ケーブルなどの柱状構造物の渦による振動の予測計算を行った。計算を行った各ケースにおけるレイノルズ数は大きく次の3つのレンジに分けられる。

1.　低レイノルズ数レンジ(Re〜90)

2.　中レイノルズ数レンジ(Re〜1.5×10³)

3.　高レイノルズ数レンジ(Re〜4.0×10⁵)

計算結果のうち、柱状構造物の変位と渦の周波数については得られている実験データとの比較を行った。また、複数の柱状体の振動についての計算結果も併せて示した。これにより“流れ一構造物干渉法(flow-Structure interaction method)”がいろいろなケースについて適用できることが示された。

　

2.　概要

流れ場の計算については二次元非圧縮についての連続の式と、ナビエストークス方程式を使用した。これらは

　

　

と記述される。ただしレイノルズ数は一様流と柱状体の代表長さ(円柱ではその直径)を用いて

　

　

で定義される。

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