Staggered Grooves for the Suppression of Vortex-Induced Vibration in Flexible Cylinders
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Vortex-Induced Vibration (VIV) remains a challenge to the offshore structures such as deepwater riser and subsea pipelines, which require a robust and cost-effective control to circumvent the impact of the dynamic loads and the fatigue damage. While the state-of-the-art helical strakes are effective in the suppression of VIV amplitudes, they cause a higher drag force and bending moment on the submerged structure. In this work, we numerically investigate the recently proposed staggered groove concept to reduce both the VIV amplitudes and the drag force. The staggered groove is constructed by aligning the square grooves alternatively along the spanwise (axial) direction of the cylinder. The performance of the staggered groove concept is examined in three dimensions for two VIV configurations at subcritical Reynolds number (Re) namely: (i) two-degree-of-freedom elastically mounted rigid cylinder (Re = 3000–10000), and (ii) pinned-pinned flexible cylinder in a uniform current flow at Re = 4800. Their characteristic responses and the vortex dynamics are compared to their plain cylinder counterparts. For the two VIV configurations, our results show a remarkable reduction of both the peak vibration amplitude and the drag force up to 40% and 20%, respectively. Further analysis has shown that such reduction is related to the diminishing of the spanwise correlation of hydrodynamic forces due to the alternating alignment of the grooves. Such effect on the spanwise correlation leads to the broadening of the frequency spectra of the forces, thereby reduces the average power transferred to the cylinder and leads to the VIV suppression.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».