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申请/专利权人：中国石油大学(华东);威海纳川管材有限公司

摘要：本发明属于海洋工程设计领域，公开了一种深海柔性管配重及设计方法，应用fluent软件建立二维管道流场模型，采用非定常、压力速度藕合器，选用SIMPLEC算法，动量方程采用具有二阶精度的二阶迎风式进行离散求解；边界设定；上下设为壁面边界，左端为速度入口边界，右端为流量出口边界；网格划分；计算域采用四边形结构网格进行划分，网格的最大尺寸为0.02m，对海底管道区域进行了网格加密处理；运行计算；结果分析。本发明半圆形设计改善流场，增加底摩擦，减小迎流面积，增加管道横向稳性，表面优化设计使流后旋涡脱落推迟，从而保证管道周围流场稳定性，进一步使稳性增强。

主权项：1.一种深海柔性管配重的设计方法，其特征在于，所述深海柔性管配重的设计方法包括以下步骤：第一步，模型建立，应用fluent软件建立二维管道流场模型，采用非定常、压力速度藕合器，选用SIMPLEC算法，动量方程采用具有二阶精度的二阶迎风式进行离散求解；模型计算区域长度6000mm，模型计算区域沿y方向4000mm，管道中心轴线距海流入口的距离3000mm，距出口距离3000mm，所以计算区域尺寸6000mm*40000mm；第二步，边界设定；上下设为壁面边界，左端为速度入口边界，右端为流量出口边界；第三步，网格划分；计算域采用四边形结构网格进行划分，网格的最大尺寸为0.02m，对海底管道区域进行了网格加密处理；第四步，运行计算；第五步，结果分析；所述第四步的运行计算中，首先对未加配重的管道进行模拟，计算给定的水流条件下，管道周围的流速场和压力场；然后根据管道密度材质，选用配重材料为铸铁，减小受力面积的角度，设计半圆形配重、矩形配重、椭圆形配重、不规则配重；再计算配重尺寸，并进行数值模拟；所述深海柔性管配重的设计方法在数值模拟中，以笛卡尔坐标系为参考坐标系，x方向为海流方向，y为水深方向；模型计算区域长度为6000mm，模型计算区域沿y方向为4000mm，整个计算区域尺寸为6000mm*40000mm，流速度0.4ms，沿x轴正方向，分析不同配重对流场的影响。

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