嚴重段塞流影響下立管的渦激振動實驗研究.pdf

1、隨著中國經濟的發(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、流的作用下將產生渦激振動現(xiàn)象，并且由于立管內部存在氣液多相流流動，立管的動力學特性將變得十分復雜。因此，本論文選題有重要的科學意義與工程價值。
　　在回顧和總結了國內外關于嚴重段塞流和渦激振動研究進展的基礎上，本論文就立管內部含有單相流動和多相流動情況下的渦激振動響應特性進行了實驗研究，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)與設備進行了的介紹，并且陳述了數(shù)據處理中所需要用到的信號分析方法，包括經驗模態(tài)分解和小波變換等。
　　在第三章中，針對立管內含有單相流體流動時的渦激振動特性進行了實驗研究。研究表明，當立管內部加入水時，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行振動；當渦泄

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，針對立管內含有氣液多相流體流動時的渦激振動特性進行了實驗研究，主要針對立管內部含有嚴重段塞流的情況進行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，當存在嚴重段塞流時立管的振動規(guī)律將發(fā)生變化。實驗結果初步表明，嚴重段塞流的壓力波動將會對立管的振動位移產生一定影響，液體的流速將會對振動幅值產生影響