海洋立管作為水下油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分,起到了連接海上平臺(tái)和海底生產(chǎn)井的作用,與電纜并稱(chēng)為海上油氣田的生命線(xiàn),但與此同時(shí)也是整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。立管在服役過(guò)程中始終處于因浮體運(yùn)動(dòng)、洋流、波浪及管內(nèi)兩相流動(dòng)等因素引發(fā)的動(dòng)態(tài)載荷作用下,流致振動(dòng)現(xiàn)象隨之產(chǎn)生,這種振動(dòng)現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致管道出現(xiàn)過(guò)度拉伸、彎曲變形及疲勞損傷等問(wèn)題,嚴(yán)重危害管道運(yùn)行安全。鑒于此本文針對(duì)海洋立管流致振動(dòng)特性及影響因素問(wèn)題開(kāi)展研究,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:基于相似準(zhǔn)則建立了海洋立管二維及三維計(jì)算模型,對(duì)兩相流相場(chǎng)與固體力學(xué)物理場(chǎng)進(jìn)行流固耦合仿真計(jì)算,結(jié)合兩種模型對(duì)立管內(nèi)氣液兩相流流動(dòng)特性及管道動(dòng)態(tài)響應(yīng)特征進(jìn)行縱向分析。立管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)分為充流階段及液塞周期性生成階段,立管在兩個(gè)階段分別處于彎曲變形加劇和相對(duì)穩(wěn)定的顫振狀態(tài)。內(nèi)流誘發(fā)立管顫振以縱向振動(dòng)為主,立管傾斜向上區(qū)為顫振過(guò)渡區(qū),顫振形態(tài)會(huì)逐漸由縱向振動(dòng)主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向振動(dòng)主導(dǎo)。立管底部固支端具有較大的彎曲變形,而出口固支端的拉伸變形較大�；诳刂谱兞糠ǚ謩e改變流體流動(dòng)參數(shù)(氣液相表觀速度、液相動(dòng)力粘度、持液率)、立管結(jié)構(gòu)參數(shù)(立管偏轉(zhuǎn)角、壁厚)及洋流參數(shù)(勻速...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

本文編號(hào)：3879650