立管涡激振动问题的多尺度数值分析方法研究

本项目针对立管涡激振动多尺度问题，通过利用ALE方法、移动网格技术结合，并与网格嵌套技术和分块并行技术结合，应用多尺度大涡模拟方法，计算分析立管湍流涡流动和涡激振动问题。基于OpenFOAM平台，实现网格嵌套技术与多尺度大涡模拟方法的匹配结合，数值模拟细长柔性圆柱立管受迫振动或自激振动的涡流场，分析立管涡激振动的水动力特性。本项目在网格重叠技术开发、立管数值水池、水动力学复杂粘性流场求解器、多尺度大涡模拟方法和应用等方面做了探索，实现了立管涡激振动问题的数值模拟，在立管涡激振动多尺度研究方面取得了进展，但总得来说还没有完全解决细长立管涡激振动多尺度问题，目前只能针对具体问题开展具体数值模型设计和计算研究分析，今后我们还将继续开展这方面的研究探索。值得高兴地是，在本项目支持下，我们拓展增加了基于OpenFOAM平台的波浪-流-结构物相互作用的求解器和数值水池求解器的开发研究工作，很好带动了海洋工程数值水池的研究，包括立管涡激振动问题的研究。在本项目资助下，发表了79篇论文，其中国外核心杂志2篇，国内核心杂志18篇，SCI收录4篇，EI收录18篇，ISTP收录11篇，国际会议论文20篇，国内会议论文12篇。获得三项软件著作权证书。指导了3名博士生和8名硕士生开展流固耦合和粘性计算流体力学的论文研究工作。