中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院
Published:2026
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管友海, 王博, 胡锦程, et al. 砂土地基中海上风电四桶吸力基础冲刷特性研究[J]. 2026, 48(4): 66-72.
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管友海, 王博, 胡锦程, et al. 砂土地基中海上风电四桶吸力基础冲刷特性研究[J]. 2026, 48(4): 66-72. DOI: 10.13393/j.cnki.issn.1672-948X.2026.04.009.
针对海上风电四桶吸力基础因群桩效应引发的复杂冲刷问题,本文基于1∶50大比尺波流水槽物理模型试验,系统研究了单向纯流及波流耦合作用下,不同来流入射角和流速条件对四桶吸力基础冲刷形态与冲刷演化特性的影响.研究结果表明,四桶吸力基础周围冲刷以单桶局部冲刷为主,但各桶冲刷强度在空间上呈现出显著的不均匀分布,其主控机制源于群桶结构对近底流场的重塑作用.在斜向来流条件下,随着来流攻角增大,群桶在垂直于来流方向上的几何投影间距显著减小,桶间有效过流通道发生收缩,导致局部流速明显加速,侧向桶冲刷深度显著放大,其中45°来流工况表现为防冲刷设计的控制性工况.在轴向来流条件下,前排桶对后排桶产生明显的水动力遮蔽效应,使后排桶冲刷深度较前排桶折减约10%~20%
且该遮蔽效应随弗劳德数增大呈现逐步减弱趋势,表明高流速条件下前排桶的“保护效应”将受到削弱.此外,在低Keulegan-Carpenter(KC)数波流耦合工况下,波浪扰动破坏了稳定涡系并引发回淤,导致平衡冲刷深度较纯流工况减小,呈现“初期起动快、最终深度浅”的非线性特征.研究成果为该类基础工程设计提供了科学依据.
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