一种复合扰动式立管涡激振动抑制装置及方法与流程

文档序号:12351083阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种复合扰动式立管涡激振动抑制装置,其特征是:由上、下两个焊接有四片S形叶片(2)的轴承(6)、四根支撑杆(4)和八个旋桨(3)组成;上、下两个轴承(6)按一个支撑杆(4)高度的间距套装在立管(1)的外壁,上部轴承(6)的上端及下部轴承(6)的下端均设有一个固定环(7)实现限位,固定环(7)由对称的两个半圆环形构件通过螺栓对接卡箍于立管(1)外壁;轴承(6)外圈外壁沿周向等间距焊接有四片S形叶片(2),S形叶片(2)的一侧薄壁上均匀开设二十个插孔;上部轴承(6)S形叶片(2)的插孔开口向下,下部轴承(6)S形叶片(2)的插孔开口向上,上、下轴承(6)的四对S形叶片(2)均一一对应平行布置;支撑杆(4)为表面光滑的圆杆,四根支撑杆(4)分别布置于上、下轴承(6)的四对S形叶片(2)的插孔之间,每对S形叶片(2)之间布置一根支撑杆(4),且支撑杆(4)的轴线与立管(1)的轴线平行;每根支撑杆(4)上套装有两个旋桨(3),旋桨(3)与支撑杆(4)同轴,可绕支撑杆(4)旋转;每个旋桨(3)的上、下两端设有限位卡环(5),以限制其轴向滑动;限位卡环(5)由对称的两个半圆环形构件通过螺栓对接卡箍于支撑杆(4)外壁;四根支撑杆(4)上的八个旋桨(3)在空间上绕立管(1)呈螺旋上升状布置。

2.一种复合扰动式立管涡激振动抑制方法,利用如权利要求1所述的复合扰动式立管涡激振动抑制装置,其特征是:海流冲击在上、下两个轴承(6)的S形叶片(2)上,推动S形叶片(2)绕立管(1)旋转,带动支撑杆(4)及旋桨(3)绕立管(1)旋转,扰乱了立管(1)表面的绕流流场,破坏了绕流旋涡的脱落及发展;海流冲击旋桨(3),驱动旋桨(3)绕支撑杆(4)旋转,绕立管(1)呈螺旋上升状布置的八个旋桨(3)在不同层位旋转,破坏了绕流边界层的发展,改变了边界层的分离点,影响了旋涡的脱落和泄放;四根支撑杆(4)围绕立管(1)布置,干扰了立管(1)绕流流场,扰乱了边界层的分离;在S形叶片(2)的旋转扰动、不同层位旋桨(3)的公转与自转协同作用、支撑杆(4)的干涉作用下,立管(1)的绕流旋涡被多重破坏,从而抑制由旋涡激发的立管(1)振动。

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