随着人类对海洋能源的需求日趋增强,海底管线在海洋油气资源开发领域得到了前所未有的应用,同时关于海底管线的研究也取得了较大的进展。几十年来,国内外学者对于光滑管线的绕流和涡激振动做了大量的研究工作,而对如何抑制管线动力响应的有效措施的研究较少。工程中通常在管线上布置扰流器附件来减小不利环境荷载条件下海底管线的动力响应幅度,但到目前为止,对扰流器减振的作用机理还不完全清楚,因此对带翼板扰流器的管线绕流和涡激振动问题开展数值研究显得十分必要及紧迫。利用计算流体力学数值模拟方法,结合RNG κ-ε湍流模型,建立了固定雷诺数下带翼板的海底管线的二维流场数值计算模型,并将四种形式的翼板管线(Δ00型、Δ30型、Δ60型和Δ90型)与光滑管线进行对比,探讨间隙比(e/D=0.3、1.0)和翼板高度比(S/D=1.0、1.5和2.0)对翼板抑制涡旋释放效果的影响。计算结果表明：四种翼板管线可有效地控制涡旋在管线上的分离点,且涡旋在释放过程中不同步。在翼板高度相同时,不同形式翼板的抑制涡旋的效果与间隙比有关。间隙比e/D=0.3对Δ00型翼板管线和Δ30型翼板管线的影响更大,更有利于涡旋的抑制。间隙比减小,四种翼板管线受力也随之减小,翼板扰流器发挥的效果更好,其中Δ60型翼板管线效果最佳,Δ00型翼板管线效果较差。在间隙比相同时,四种翼板管线的时均升力系数和阻力系数随着翼板高度S的增加而增大。为探讨翼板扰流器对管线振动抑制效果,本文采用标准的κ-ε模型结合质量弹簧结构系统,针对管线涡激振动展开了二维流固耦合数值模拟研究。采用了“混合网格划分方法”,并将动网格ALE方法和主从网格控制方法运用到本文的流固耦合数值计算中,保证了管线运动引起的流体网格的质量。首先对光滑管线的涡激振动进行多组数值计算,成功的捕捉到管线振动的“拍击”、“锁定”和“相位开关”等现象,同时将数值结果与多位学者的数值和实验结果进行对比,验证了流固耦合数值模型的正确性。其次,开展了Δ60型翼板管线涡激振动数值研究,并与光滑管线对比,重点对尾流场涡旋结构、动力响应、振动频率和受力进行分析。最后比较了两种翼板高度下Δ60型翼板管线的振幅和升力系数的变化。流固耦合计算结果表明：Δ60型翼板管线对于抑制涡激振动效果良好。与光滑管线相比,Δ60型翼板减小了初始大涡的横向间距,从而压制了涡旋的脱落及共振效应。且在整个约化速度范围内Δ60型翼板管线的振幅都小于光滑管线,且共振区较窄。同翼板高度S=0.2D情况相比,S=0.3时翼板高度的增加并没有再显著增强抑制涡激振动响应幅值的效果。