【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涡激振动抑制，特别是涉及一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置及其效率评价方法。
技术介绍
1、目前，随着海洋能源的不断开发，海底电缆、动态缆、脐带缆、柔性立管等各种形式的管线大量应用。在特定的流速范围内，海流经过这类细长圆柱型深水立管结构时，其尾部会产生交替发放的漩涡，从而使结构产生涡激振动现象，导致立管结构振动加剧引起立管的疲劳破坏。
2、为了控制相应的涡激振动引起破坏等安全事故，需要减小或消除管线的涡激振动现象。现有的涡激振动抑制方案主要以主动抑制和被动抑制装置进行分类，常见的方式通过在管线外侧附加抑制振动装置，通过改变结构物表面形状或在结构物表面附加其他装置来破坏漩涡形成，削弱流体振荡力，从而抑制涡激振动，提高立管疲劳寿命。主要包括附属圆柱，螺旋列板等装置。而主动抑制的方法是通过监测海流变化，利用声振、击振等主动方式扰乱立管附近流场，控制漩涡的发生，其作用机理主要是通过改变漩涡涡脱频率，使其偏离结构固有频率和改变顿体尾流的方法去实现涡激振动的抑制。现有的涡激振动抑制装置多数为被动抑制，通过增加附属结构等方法破坏漩涡形成。
3、现有广泛应用的海缆涡激振动防护装置多采用附加螺旋列板等方法进行，但是在长期的海水环境下，螺旋列板容易引起藤壶、青口等海洋生物附着，从而防护效果大大降低。此外，随着深远海资源的不断开发，动态海缆悬浮长度逐步增加，从海平面到海床，不同水深的水流动力条件不同，发生的涡激振动的特征也各不相同，因此统一预制防护装置无法做到有效防护。因此，亟需一种方案解决上述问题，以实现海缆的
技术实现思路
1、本专利技术提供一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置及其效率评价方法，解决现有的海缆涡激振动防护装置易失效，防护效果差的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，包括若干个分体式装置，所述分体式装置间通过螺纹连接；其中，所述分体式装置包括套筒和多个柔性分流板；所述柔性分流板为锯齿状；所述柔性分流板承插于所述套筒外壁。
3、进一步地，所述套筒包括两个半圆形外壳，所述半圆形外壳之间通过螺栓链接紧固。
4、进一步地，所述套筒的顶部设置有外螺纹，所述套筒的底部内圈设置有内螺纹，两个所述分体式装置通过所述内螺纹和外螺纹相互配合旋转拼接。
5、进一步地，所述套筒外壁设置有多个凹槽，所述柔性分流板通过所述凹槽进行承插。
6、进一步地，所述凹槽为t字型导向槽。
7、进一步地，所述凹槽在所述套筒外壁沿长度方向间隔布设。
8、本专利技术第二方面提供一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置的效率评价方法，包括：
9、根据柔性分流板的相对高度计算装置的结构变异系数；所述结构变异系数用于表示所述装置对涡激振动能量系数的影响；
10、根据所述结构变异系数和振动数据，计算所述装置的能量系数；所述能量系数用于表征所述装置的抑制效率。
11、进一步地，通过下式计算所述装置的结构变异系数：
12、β＝ln(1+a)-a
13、式中，β为结构变异系数；a为柔性分流板的相对高度。
14、进一步地，通过下式计算所述装置的能量系数：
15、
16、式中，为能量系数；为固定圆柱升力系数；ts为振动时长；η(z,t)为振子变量；为振动速度；u为外流速度。
17、与现有技术相比，本专利技术实施例的有益效果在于：
18、本专利技术提供一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置及其效率评价方法，该装置包括若干个分体式装置，所述分体式装置间通过螺纹连接；其中，所述分体式装置包括套筒和多个柔性分流板；所述柔性分流板为锯齿状；所述柔性分流板承插于所述套筒外壁；可实现不同海况下不同长度、重量、数量的分体式装置的拼装以达到不同的雷诺数及质量比和阻尼比；同时承插式柔性分流板弥补了固定式分流板对生物附着的劣势，既能分流，又可在海流作用下摆动，减小生物附着几率，易于后期更换；同时装置的评估方法以分流板的相对高度得出结构变异系数，进而计算装置的涡激振动抑制效率。
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1.一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，包括若干个分体式装置，所述分体式装置间通过螺纹连接；其中，所述分体式装置包括套筒和多个柔性分流板；所述柔性分流板为锯齿状；所述柔性分流板承插于所述套筒外壁。
2.根据权利要求1所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，所述套筒包括两个半圆形外壳，所述半圆形外壳之间通过螺栓链接紧固。
3.根据权利要求1所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，所述套筒的顶部设置有外螺纹，所述套筒的底部内圈设置有内螺纹，两个所述分体式装置通过所述内螺纹和外螺纹相互配合旋转拼接。
4.根据权利要求1所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，所述套筒外壁设置有多个凹槽，所述柔性分流板通过所述凹槽进行承插。
5.根据权利要求1所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，所述凹槽为T字型导向槽。
6.根据权利要求1所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，所述凹槽在所述套筒外壁沿长度方向间隔布设。
7.一种柔性承插式海缆涡激振动
8.根据权利要求7所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置的效率评价方法，其特征在于，通过下式计算所述装置的结构变异系数：
9.根据权利要求7所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置的效率评价方法，其特征在于，通过下式计算所述装置的能量系数：
...【技术特征摘要】
1.一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，包括若干个分体式装置，所述分体式装置间通过螺纹连接；其中，所述分体式装置包括套筒和多个柔性分流板；所述柔性分流板为锯齿状；所述柔性分流板承插于所述套筒外壁。
2.根据权利要求1所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，所述套筒包括两个半圆形外壳，所述半圆形外壳之间通过螺栓链接紧固。
3.根据权利要求1所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，所述套筒的顶部设置有外螺纹，所述套筒的底部内圈设置有内螺纹，两个所述分体式装置通过所述内螺纹和外螺纹相互配合旋转拼接。
4.根据权利要求1所述的一种柔性承插式海缆涡激振动抑制装置，其特征在于，所述...
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