為探究盤球附體尺寸和布置形式對海洋立管渦激振動的影響,對盤球附體這一新型海洋立管渦激振動抑制裝置進行了試驗研究�？紤]盤球附體布置的螺距、螺紋數(shù)、盤球附體直徑及1個螺距內(nèi)的盤球數(shù)量等4個因素,每個因素設(shè)計了3種水平。采用正交試驗設(shè)計法生成了9組立管試驗?zāi)Ｐ?測量了9組立管模型的橫流向應(yīng)變RMS值、順流向應(yīng)變平均值以及橫流向振動頻率,并將這些結(jié)果與不帶附體的裸管模型試驗結(jié)果進行比較。研究結(jié)果表明,合理布置的盤球附體能夠降低立管模型橫流向應(yīng)變RMS值和頻率,但不會增加阻力。利用正交試驗表評判了盤球附體布置的各因素對渦激振動橫向振幅的影響,發(fā)現(xiàn)螺距是影響盤球附體抑渦效果最重要的因素,當(dāng)螺距較小、1個螺距內(nèi)盤球的數(shù)量較多時,盤球附體可能達(dá)到較好的抑渦效果。研究結(jié)果可為盤球附體優(yōu)化設(shè)計及提高盤球渦激抑制效果提供一定的參考。 

【文章來源】：石油機械. 2020年05期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

試驗水槽

若采用常規(guī)的控制變量法進行試驗，則考察上述4個因素共需34=81組試驗。若全部進行這些試驗，一則需要使用大量試驗材料，二則需要大量的時間進行試驗并分析結(jié)果。為此，引入了正交試驗設(shè)計法[22]對試驗方案進行優(yōu)化。本次試驗考慮4個因素，每個因素取3個水平，套用4因次3水平正交表，可得到優(yōu)化后不同盤球附體的試驗方案，如表2所示。應(yīng)用正交試驗設(shè)計法后，將81組試驗減少到9組。根據(jù)圖1中給出的布置方案制作了9根帶盤球附體的立管模型，如圖2所示。通過試驗依次測量裸管及表2中列出的各試驗組立管的渦激振動情況。每次試驗前，先將待測立管通過萬向鉸與固定支架(見圖3)連接，再將支架固定于水槽中一個尺寸匹配的槽內(nèi)，確保支架在試驗中不因為水流作用發(fā)生晃動而影響試驗結(jié)果。

通過試驗依次測量裸管及表2中列出的各試驗組立管的渦激振動情況。每次試驗前，先將待測立管通過萬向鉸與固定支架(見圖3)連接，再將支架固定于水槽中一個尺寸匹配的槽內(nèi)，確保支架在試驗中不因為水流作用發(fā)生晃動而影響試驗結(jié)果。2 試驗實施

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]帶螺旋側(cè)板立管兩向渦激振動的試驗研究[J]. 周陽,黃維平,楊斌,潘沖,宋澤坤.  振動與沖擊. 2018(17)
[2]盤球立管結(jié)構(gòu)抑制渦激振動的數(shù)值分析方法研究[J]. 劉志慧,朱潤東,徐興平,王川.  電子制作. 2018(14)
[3]并聯(lián)布置立管渦激振動抑制裝置試驗研究[J]. 婁敏,梅燦喜,董文乙.  船舶工程. 2018(01)
[4]基于微分變換法的海洋立管模態(tài)參數(shù)影響分析[J]. 陳文禮,周性坤,鄭苗子,段夢蘭.  石油機械. 2018(01)
[5]海洋立管橫流向與雙向渦激振動研究[J]. 宋振華,段夢蘭.  石油機械. 2016(07)
[6]3根附屬桿對海洋立管渦街抑制效果的研究[J]. 宋振華,段夢蘭.  石油機械. 2016(06)
[7]Vortex-Induced Vibration of Two Parallel Risers:Experimental Test and Numerical Simulation[J]. HUANG Weiping,ZHOU Yang,CHEN Haiming.  Journal of Ocean University of China. 2016(02)
[8]海洋立管渦激振動的數(shù)值模擬研究[J]. 桂洪斌,盧騰超.  船舶力學(xué). 2016(Z1)
[9]海洋立管渦激振動與疲勞壽命影響因素分析[J]. 王琳,劉昶,李玉星,胡其會,王婭婷.  石油機械. 2016(02)
[10]深海立管渦激振動被動抑制措施的研究[J]. 吳浩,孫大鵬.  中國海洋平臺. 2009(04)

碩士論文
[1]深海立管渦激振動抑制措施的實驗研究[D]. 趙瑞華.大連理工大學(xué) 2009



本文編號：2915025