针对海洋资源开发的关键纽带--海洋钻采管柱（包括隔水管与立管）不可避免的涡激振动问题进行分析，阐述诱导海洋钻采管柱涡激振动的机理，基于流体动力学原理系统阐述主动抑制、被动抑制及主、被动综合抑制涡激振动的方法，对笔者设计提出的海洋钻采管柱涡激振动抑制方面的专利进行归类总结，并对比分析这些涡激振动抑制方法所依托的装置结构、安装方法、功能原理和适用条件，为国内从事海洋钻采管柱研究、设计和运营的科技人员提供便利的技术参考。
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目录
第1章 绪论 1
1.1 涡激振动的定义 1
1.1.1 绕流及边界层 1
1.1.2 边界层分离及旋涡脱落 4
1.1.3 绕流形成的流体作用力 8
1.1.4 涡激振动的产生 11
1.2 涡激振动的利弊 11
1.2.1 涡激振动的危害 12
1.2.2 涡激振动的有利之处 13
参考文献 16
第2章 涡激振动抑制方法 17
2.1 涡激振动抑制原理 17
2.1.1 调整自身结构参数 17
2.1.2 改变边界层分离点 19
2.1.3 抑制尾涡的发展 20
2.2 现有抑制装置及分类 21
2.2.1 典型的涡激振动抑制装置 21
2.2.2 抑制装置的分类 27
参考文献 29
第3章 主动抑制装置 32
3.1 消耗外部能量的主动旋转控制杆 32
3.1.1 主动控制杆布置形式及装置结构 32
3.1.2 主动旋转杆抑制振动的方法 36
3.2 消耗内部能量的被动旋转控制杆 36
3.2.1 被动控制杆的结构布置 36
3.2.2 被动旋转杆抑制振动的方法 39
3.3 筛孔喷气式抑制装置 40
3.3.1 筛孔喷气式抑制装置结构 40
3.3.2 喷气抑制振动的方法 43
3.4 调节结构参数式抑制装置 43
3.4.1 可调参数装置的结构 44
3.4.2 调节参数避开共振的方法 46
3.5 调整附属组件间距的抑制装置 47
3.5.1 可调距的抑制装置结构 47
3.5.2 调节附属组件间距抑制振动的方法 50
参考文献 50
第4章 引流抑制装置 52
4.1 交错螺旋管引流抑制装置 52
4.1.1 交错螺旋管引流装置结构 52
4.1.2 螺旋管引流抑制振动的方法 53
4.2 内设导流涵洞的引流抑制装置 54
4.2.1 内设导流涵洞抑制装置结构 54
4.2.2 涵洞引流抑制振动的方法 57
4.3 开孔管引流抑制装置 58
4.3.1 开孔管引流抑制装置结构 58
4.3.2 开孔喷射抑制振动的方法 61
参考文献 61
第5章 改变表面形状的抑制装置 62
5.1 粗糙波状表面抑振装置 62
5.1.1 粗糙波状表面抑制装置结构 62
5.1.2 粗糙波状表面抑制振动的方法 64
5.2 自动变形响应抑振装置 64
5.2.1 自动变形装置结构 65
5.2.2 自动变形抑制振动的方法 66
5.3 球网抑振装置 66
5.3.1 球网抑振装置结构 67
5.3.2 球网抑制振动的方法 68
5.4 梭形整流罩抑振装置 68
5.4.1 梭形整流罩结构 69
5.4.2 梭形整流罩抑制振动的方法 71
5.5 减振罩装置 71
5.5.1 减振罩结构 71
5.5.2 减振罩抑制振动的方法 73
5.6 开孔螺旋列板抑振装置 73
5.6.1 开孔螺旋列板装置 74
5.6.2 开孔螺旋列板抑振方法 74
5.7 W形列板抑振装置 75
5.7.1 W形列板装置 75
5.7.2 W形列板抑振方法 76
5.8 波状表面开槽管套 76
5.8.1 波状表面开槽管套式抑制装置 77
5.8.2 波状表面开槽管套抑振方法 78
参考文献 80
第6章 尾摆式抑振装置 82
6.1 导流尾板抑振装置 82
6.1.1 导流尾板抑制装置结构 82
6.1.2 导流尾板抑制振动的方法 84
6.2 可旋导流干涉板抑振装置 84
6.2.1 导流干涉板装置结构 84
6.2.2 导流干涉板抑制振动的方法 87
6.3 尾部叶片随流摆动的抑振装置 88
6.3.1 尾部设可摆动叶片的装置结构 88
6.3.2 尾部叶片摆动抑制振动的方法 90
6.4 帘式波纹板抑振装置 90
6.4.1 帘式波纹板抑制装置结构 91
6.4.2 帘式波纹板抑制振动的方法 93
6.5 隔水板条抑振装置 93
6.5.1 可旋隔水板条装置结构 93
6.5.2 可旋隔水板条抑制振动的方法 96
6.6 伸缩尾摆抑振装置 96
6.6.1 伸缩尾摆抑振装置结构 97
6.6.2 伸缩尾摆抑制振动的方法 100
6.7 带尾桨可转分离盘抑振装置 100
6.7.1 带尾桨分离盘抑振装置结构 100
6.7.2 带尾桨分离盘抑振方法 103
6.8 背部设可旋叶轮的抑振装置 103
6.8.1 背部设可旋叶轮抑制装置结构 103
6.8.2 背部可旋叶轮抑振方法 106
6.9 风向标式分离盘抑振装置 107
6.9.1 风向标式分离盘装置结构 107
6.9.2 风向标式分离盘抑振方法 109
6.10 仿鱼鳍抑振装置 109
6.10.1 仿鱼鳍导流装置结构 109
6.10.2 仿鱼鳍涡激振动抑制方法 111
参考文献 112
第7章 旋转式抑振装置 113
7.1 可自由旋转叶轮抑振装置 113
7.1.1 可自由旋转叶轮结构 113
7.1.2 自由旋转叶轮抑制振动的方法 115
7.2 可旋螺旋列板抑振装置 116
7.2.1 可旋螺旋列板结构 116
7.2.2 可旋螺旋列板抑制振动的方法 118
7.3 旋桨式抑振装置 118
7.3.1 安设压电片的旋桨式抑振装置结构 119
7.3.2 旋桨式同步发电与抑振方法 122
7.4 回旋镖式抑振装置 123
7.4.1 可转回旋镖抑制装置结构 123
7.4.2 可转回旋镖抑制振动的方法 126
7.5 可转五角叶轮抑振装置 126
7.5.1 可转五角叶轮装置结构 126
7.5.2 可转五角叶轮抑制振动的方法 128
7.6 六角开孔叶轮抑振装置 128
7.6.1 可旋六角开孔叶轮装置结构 128
7.6.2 可旋六角开孔叶轮抑制方法 130
7.7 非对称开孔十字叶轮抑振装置 130
7.7.1 非对称开孔十字叶轮装置结构 130
7.7.2 非对称开孔十字叶轮抑振方法 132
7.8 可旋笼式抑振装置 133
7.8.1 可旋笼式抑制装置结构 133
7.8.2 笼式叶片抑制振动的方法 135
7.9 弧形翅片抑振装置 136
7.9.1 可旋弧形翅片抑制装置结构 136
7.9.2 可旋弧形翅片发电及抑振方法 138
7.10 S 形列板抑振装置 138
7.10.1 可拆装S 形列板装置结构 138
7.10.2 可旋S 形列板抑制方法 142
7.11 复合扰动式抑振装置 142
7.11.1 复合扰动式抑制装置结构 142
7.11.2 复合扰动式抑制振动方法 144
7.12 轴向滑移叶轮对抑振装置 145
7.12.1 轴向滑移叶轮对装置结构 145
7.12.2 轴向滑移叶轮对抑制方法 148
7.13 旋转压电片抑振装置 149
7.13.1 旋转压电片装置结构 149
7.13.2 旋转压电片发电及抑振方法 152
7.14 摆锤式抑振装置 152
7.14.1 受冲可旋摆锤装置结构 152
7.14.2 可旋摆锤抑制振动的方法 154
参考文献 155
第8章 综合抑振装置 156
8.1 螺旋杆与分离盘协同抑振装置 156
8.1.1 螺旋杆与分离盘协同抑制装置结构 156
8.1.2 螺旋杆与分离盘协同抑制振动的方法 159
8.2 带旋转叶片的螺旋列板抑振装置 160
8.2.1 带旋转叶片的螺旋列板装置结构 160
8.2.2 带旋转叶片螺旋列板抑振方法 162
8.3 可旋变孔径波状孔板抑振装置 163
8.3.1 可旋变孔径波状孔板抑振装置结构 163
8.3.2 可旋变孔径波状孔板抑振方法 165
8.4 调配绕流驱动旋转杆旋转装置 166
8.4.1 调配绕流驱动旋转杆旋转装置结构 166
8.4.2 调配绕流驱动旋转杆旋转的抑振方法 170
8.5 开窗引流与旋摆结合的抑振装置 171
8.5.1 开窗引流与旋摆结合的装置结构 171
8.5.2 开窗引流与旋摆结合的抑振方法 175
参考文献 177
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