案例 | 海底管道流固耦合分析

2017-01-12  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

海底管道是通過密閉的管道在海底連續地輸送大量油(氣)的管道,是海上油(氣)田開發生產系統的主要組成部分,也是目前最快捷、最安全和經濟可靠的海上油氣運輸方式。

海底管道的很多破壞是由管道懸跨引起的,而管道懸跨對管道產生的影響主要是由海水在海流作用下流經管跨時伴隨發生周期性的漩渦脫落引發的管道周期性振動引起的。這種由漩渦脫落激發的管道周期性振動稱為渦激振動,會在彈性工程結構中誘發大振幅振動,對工程結構有摧毀性作用,海底管道渦激振動的研究對海底管道安全生產意義重大。它決定海底管道的使用壽命,是引發管道疲勞破壞的主要因素。正確地認識和描述海底管道渦激振動特性是當前工程界所共同關心的問題。

FLUENT雙向流固耦合計算

以往FLUENT需要借助第三方軟件進行雙向流固耦合計算,但在ANSYS 14.0版本之后,workbench中加入了一個新的模塊System Coupling,可以實現fluent與ansys mechanical的雙向流固耦合計算。

1、新建工程

2、建立模型

流固耦合計算的模型準備與單獨的流體計算不同,它需要同時創建流體模型與固體模型。在geometry模塊中同時創建流體模型與固體模型。到后面流體模型或固體模塊中再進行模型禁用處理。

3、流體設置

在流體設置中,主要進行動網格設置,其它設置與單獨進行FLUENT仿真完全一致。其中流固耦合面運動方式為system coupling。

4、固體設置

固體設置中,主要是添加流固耦合面及固定邊界約束。

5、耦合設置

在System Coupling中,需要設置耦合時間,創建流固耦合面以及各求解器的啟動順序,最終完成耦合計算。

6、計算結果

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內容來源:CFD仿真

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