嚴(yán)重段塞流影響下立管的渦激振動實驗研究.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對石油的需求量與日俱增，對海洋石油資源的開采也向著深海發(fā)展。海洋立管作為連接海洋平臺與海底的輸送管道，其在海洋波、流的作用下將產(chǎn)生渦激振動現(xiàn)象，并且由于立管內(nèi)部存在氣液多相流流動，立管的動力學(xué)特性將變得十分復(fù)雜。因此，本論文選題有重要的科學(xué)意義與工程價值。
　　在回顧和總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于嚴(yán)重段塞流和渦激振動研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，本論文就立管內(nèi)部含有單相流動和多相流動情況下的渦激振動響應(yīng)特性進(jìn)行了實驗研究，開展了以下幾

2、方面的研究工作：
　　在第二章中，對實驗系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行了的介紹，并且陳述了數(shù)據(jù)處理中所需要用到的信號分析方法，包括經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和小波變換等。
　　在第三章中，針對立管內(nèi)含有單相流體流動時的渦激振動特性進(jìn)行了實驗研究。研究表明，當(dāng)立管內(nèi)部加入水時，立管的固有頻率會減小，而且水的流速越大，立管的固有頻率越小。在流向上，立管以固有頻率為振動主頻；在橫向上，當(dāng)渦泄頻率小于立管的固有頻率時，立管將以渦泄頻率作為主振頻率進(jìn)行振動；當(dāng)渦泄

3、頻率接近立管的固有頻率時，將發(fā)生鎖定現(xiàn)象，主振頻率變?yōu)楣逃蓄l率附近的某一個頻率；當(dāng)渦泄頻率大于立管的固有頻率后，立管的主振頻率改變?yōu)樽陨淼墓逃蓄l率。
　　在第四章中，針對立管內(nèi)含有氣液多相流體流動時的渦激振動特性進(jìn)行了實驗研究，主要針對立管內(nèi)部含有嚴(yán)重段塞流的情況進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)存在嚴(yán)重段塞流時立管的振動規(guī)律將發(fā)生變化。實驗結(jié)果初步表明，嚴(yán)重段塞流的壓力波動將會對立管的振動位移產(chǎn)生一定影響，液體的流速將會對振動幅值產(chǎn)生影響