內外流耦合作用下柔性立管振動回響研究

內外流耦合作用下柔性立管振動回響研究

《內外流耦合作用下柔性立管振動回響研究》是2020年1月四川大學出版社出版的圖書,作者是朱紅鈞。

基本介紹

  • 中文名:內外流耦合作用下柔性立管振動回響研究
  • 作者:朱紅鈞
  • ISBN:9787569031485
  • 頁數:262頁
  • 定價:76元
  • 出版社:四川大學出版社
  • 出版時間:2020年1月
  • 裝幀:平裝
  • 開本:16開
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

海洋立管承載著安全、高效輸送油氣流至平台或浮式終端的使命,可謂連線海床和海面的油氣主動脈。隨著深水油氣開發力度的加大和開採水深的增加,必將有更多的柔性立管投入使用。在內部高壓油氣流和外部海流的夾擊下,立管承受著內流流致振動與外流渦激振動的雙重威脅,存在極大的疲勞失效風險。
儘管渦激振動一直是工程界尤其是海洋工程流固耦合問題的研究熱點,但大長徑比柔性立管的多頻高階振動、曲線狀立管振動形態的時空分布與三維尾流旋渦間的耦聯關係等仍未翔實明晰。而內流流致振動的研究主要針對直立或水平管內單一相流體,曲線狀柔性管內氣液多相流誘發的振動回響研究甚少。少數學者嘗試了內外流耦合振動研究,但內流仍以單相流體為主。筆者創新性地提出了一種同步採集柔性立管內部段塞流流動特徵和立管振動位移的非介入測試手段,通過段塞內流與剪下外流耦合作用下的柔性管振動實驗研究,分析了內流、外流交叉存在和同時存在的多工況柔性立管內部段塞流動特徵參數的時空分布規律及柔性立管三維振型、振頻與振動位移隨時間的變化規律。
筆者出版《內外流耦合作用下柔性立管振動回響研究》意在將過去五年在這方面的研究成果進行總結,為實驗研究多相流與雙重流固耦合振動同時存在的複雜工程問題提供有效的測試評價方法,並為海洋柔性立管的設計與操作參數的確定以及研製適於抑制內外流雙重流致振動的裝置或方法奠定技術基礎。
《內外流耦合作用下柔性立管振動回響研究》內容皆來自筆者所承擔的國家自然科學基金、四川省青年科技基金、西南石油大學深水管柱安全青年科技創新團隊等項目的研究成果,部分來自筆者的博士論文。

圖書目錄

第一章 概論
第一節 柔性立管及其服役環境
第二節 內流流致振動研究現狀
第三節 外流渦激振動研究現狀
第四節 內外流耦合振動回響研究現狀
第二章 流固耦合理論基礎
第一節 流固耦合
第二節 流致振動
第三節 渦激振動機理
第三章 耦合振動研究方法
第一節 實驗測試方法
第二節 數值模擬方法
第三節 模型預測方法
第四章 內流流致振動實驗測試分析
第一節 內流流致振動實驗設計
第二節 段塞內流作用下的柔性立管回響特性分析
第三節 不同內流流量下的柔性立管回響特性
第四節 不同氣液比工況下柔性立管回響特性分析
第五節 不同流型下柔性管流固耦合特性分析
第五章 柔性立管渦激振動回響
第一節 實驗管道與布置
第二節 實驗結果分析
第三節 數值模擬分析
第四節 理論模型
第六章 內外流耦合作用下的振動回響
第一節 不同流動條件下的振動回響
第二節 不同氣液比下的耦合振動

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