海洋温差能发电装置中冷水管动力性能分析

作     者：司东洋 吕海宁 陈刚 肖龙飞 SI Dongyang;LV Haining;CHEN Gang;XIAO Longfei

作者机构：上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 

基　　金：国家重点研发计划课题“深海多金属结核采矿试验工程-水下输送系统开发”(2016YFC0304103) 工信部深水半潜式支持平台研发专项经费资助(工信部联装函【2016】546号) 

出 版 物：《海洋工程》 (The Ocean Engineering)

年 卷 期：2019年第37卷第3期

页      码：120-127页

摘      要：不考虑波浪、海流以及平台运动的作用,研究管内流动对冷水管动力性能的影响。基于悬臂输液管道梁模型,通过轴向流速比α、流速角比ψ和切向流速比φ三个进流口流场参数描述自由端边界条件,获得冷水管在内流作用下的控制方程。从流体动力项对管道做功的角度分析发现,φ对管道失稳的临界流速有很大的影响,并且φ=0被认为是对进流口流场的正确描述;然而,通过Galerkin法分析发现,φ=0的进流口流场模型不能解释进流口压降Δp对动态失稳基本没有影响的试验现象。相反,φ≠0的进流口流场模型在使得进流口压降Δp的影响几乎为零的同时,还能够获得较大的临界流速,与Kuiper观察的试验现象相符。切向流速比φ的正确评估是准确预测临界流速的前提条件。

主 题 词：冷水管 动态失稳 进流口流场参数 临界流速 进流口压降 海洋温差能 稳定性分析 

学科分类：081505[081505] 08[工学] 0815[工学-矿业类] 0824[工学-林业工程类] 0814[工学-地质类] 082401[082401] 

核心收录：

D　O　I：10.16483/j.issn.1005-9865.2019.03.014

馆 藏 号：203678029...