本發(fā)明屬于水下結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，是一種能有效排除水下復(fù)雜環(huán)境對結(jié)構(gòu)工作性能影響的構(gòu)型設(shè)計(jì)。該構(gòu)型在設(shè)計(jì)時將渦激振動及擾流阻力同時考慮，實(shí)現(xiàn)了降低渦激振動對結(jié)構(gòu)的干擾，減小結(jié)構(gòu)在水下所受阻力，保證結(jié)構(gòu)工作性能。

背景技術(shù)：
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流體繞過水下結(jié)構(gòu)時，除了產(chǎn)生繞流阻力，還會伴隨周期性的漩渦脫落，使水下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生周期性的水平力和橫向力，產(chǎn)生渦激振動。為了減小流場渦激振動引起的水下結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)幅度，目前在工程中采用多種抑制渦激振動的方法。應(yīng)用最多的是安裝擾流裝置，其基本原理是通過改變結(jié)構(gòu)周圍繞流流場，從而有效抑制漩渦的形成和脫落。擾流器裝備有表面凸起、覆蓋等多種形式。采用如上訴的擾流結(jié)構(gòu)的確能有效減少渦激振動，但是減小渦激影響的同時，會給結(jié)構(gòu)帶來較大的繞流阻力，造成水下結(jié)構(gòu)投資加大，運(yùn)營成本變高。

本發(fā)明的目的在于提出一種更加合理的水下構(gòu)型設(shè)計(jì)，減小渦激振動影響的同時，將繞流阻力帶來的影響降到最低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于提出了一種能夠使結(jié)構(gòu)在復(fù)雜水下環(huán)境中降阻減振的構(gòu)型設(shè)計(jì)，當(dāng)結(jié)構(gòu)外形采用本發(fā)明時，能夠像其他擾流器一樣起到減小渦激影響，同時避免了擾流器帶來的附加阻力，而且具有制造簡單、不需要二次安裝的特點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是：

構(gòu)型設(shè)計(jì)迎流端采用半圓型設(shè)計(jì)，避免徒直和尖銳角迎流面，有效降低迎流面阻力；構(gòu)型設(shè)計(jì)增加迎流截面長高比，延長邊界層附著長度，從而減緩渦流影響；構(gòu)型設(shè)計(jì)末端尾部同樣采用平緩的半圓型設(shè)計(jì)，延遲邊界層分離，降低繞流阻力；構(gòu)型設(shè)計(jì)增加結(jié)構(gòu)表面粗糙度，能夠縮小繞流尾流區(qū)，達(dá)到降阻效果。

有益效果：

采用本發(fā)明能夠?yàn)樗陆Y(jié)構(gòu)帶來降阻減振的效果，從而具有減少投資、提高結(jié)構(gòu)功能穩(wěn)定性和工作效率、減少維修量等益處。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明總圖。

圖中：1-迎流端半圓形設(shè)計(jì)，2-高比例截面長高比，3-尾端半圓形設(shè)計(jì)，4-一定粗糙度。

具體實(shí)施方式：

1.迎流端采用半圓形設(shè)計(jì)。在眾多迎流端構(gòu)形中，半圓形構(gòu)型如圖1中(1)所示，降阻能力最好，它避免了繞流流體從角點(diǎn)直接分離。

2.構(gòu)形繞流截面沿來流方向的長度比繞流截面高度(垂直來流方向長度)顯著增大，如圖1中(2)所示，并保持固定比例。來流流過結(jié)構(gòu)時，流體會附著在結(jié)構(gòu)表面，當(dāng)流體剝離表面時會長生壓力差，從而形成漩渦。由于構(gòu)形沿來流方向長度充裕，會延緩上訴過程的發(fā)生，直接降低漩渦對結(jié)構(gòu)的影響。

3.尾部構(gòu)型如圖1中(3)所示，同樣采用半圓形構(gòu)型，原理與迎流端采用半圓形構(gòu)型相同。

4.構(gòu)形表面采用特定粗糙度如圖1中(4)所示，使繞流流體提前湍流化，從而降低結(jié)構(gòu)繞流阻力。粗糙度的選擇需要根據(jù)結(jié)構(gòu)迎流面高度、流體流速和流體密度。