基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的盤球附體抑渦試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 19:04
為探究盤球附體尺寸和布置形式對(duì)海洋立管渦激振動(dòng)的影響,對(duì)盤球附體這一新型海洋立管渦激振動(dòng)抑制裝置進(jìn)行了試驗(yàn)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(gè)螺距內(nèi)的盤球數(shù)量等4個(gè)因素,每個(gè)因素設(shè)計(jì)了3種水平。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法生成了9組立管試驗(yàn)?zāi)P?測(cè)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(dòng)頻率,并將這些結(jié)果與不帶附體的裸管模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)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(huì)增加阻力。利用正交試驗(yàn)表評(píng)判了盤球附體布置的各因素對(duì)渦激振動(dòng)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(gè)螺距內(nèi)盤球的數(shù)量較多時(shí),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(jì)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(jī)械. 2020年05期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
試驗(yàn)水槽
若采用常規(guī)的控制變量法進(jìn)行試驗(yàn),則考察上述4個(gè)因素共需34=81組試驗(yàn)。若全部進(jìn)行這些試驗(yàn),一則需要使用大量試驗(yàn)材料,二則需要大量的時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)并分析結(jié)果。為此,引入了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法[22]對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行優(yōu)化。本次試驗(yàn)考慮4個(gè)因素,每個(gè)因素取3個(gè)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(yàn)方案,如表2所示。應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法后,將81組試驗(yàn)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(yàn)依次測(cè)量裸管及表2中列出的各試驗(yàn)組立管的渦激振動(dòng)情況。每次試驗(yàn)前,先將待測(cè)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(gè)尺寸匹配的槽內(nèi),確保支架在試驗(yàn)中不因?yàn)樗髯饔冒l(fā)生晃動(dòng)而影響試驗(yàn)結(jié)果。
通過試驗(yàn)依次測(cè)量裸管及表2中列出的各試驗(yàn)組立管的渦激振動(dòng)情況。每次試驗(yàn)前,先將待測(cè)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(gè)尺寸匹配的槽內(nèi),確保支架在試驗(yàn)中不因?yàn)樗髯饔冒l(fā)生晃動(dòng)而影響試驗(yàn)結(jié)果。2 試驗(yàn)實(shí)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(dòng)的試驗(yàn)研究[J]. 周陽,黃維平,楊斌,潘沖,宋澤坤. 振動(dòng)與沖擊. 2018(17)
[2]盤球立管結(jié)構(gòu)抑制渦激振動(dòng)的數(shù)值分析方法研究[J]. 劉志慧,朱潤(rùn)東,徐興平,王川. 電子制作. 2018(14)
[3]并聯(lián)布置立管渦激振動(dòng)抑制裝置試驗(yàn)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(mèng)蘭. 石油機(jī)械. 2018(01)
[5]海洋立管橫流向與雙向渦激振動(dòng)研究[J]. 宋振華,段夢(mèng)蘭. 石油機(jī)械. 2016(07)
[6]3根附屬桿對(duì)海洋立管渦街抑制效果的研究[J]. 宋振華,段夢(mèng)蘭. 石油機(jī)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(dòng)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(dòng)與疲勞壽命影響因素分析[J]. 王琳,劉昶,李玉星,胡其會(huì),王婭婷. 石油機(jī)械. 2016(02)
[10]深海立管渦激振動(dòng)被動(dòng)抑制措施的研究[J]. 吳浩,孫大鵬. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2009(04)
碩士論文
[1]深海立管渦激振動(dòng)抑制措施的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙瑞華.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):2915025
【文章來源】:石油機(jī)械. 2020年05期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
試驗(yàn)水槽
若采用常規(guī)的控制變量法進(jìn)行試驗(yàn),則考察上述4個(gè)因素共需34=81組試驗(yàn)。若全部進(jìn)行這些試驗(yàn),一則需要使用大量試驗(yàn)材料,二則需要大量的時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)并分析結(jié)果。為此,引入了正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法[22]對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行優(yōu)化。本次試驗(yàn)考慮4個(gè)因素,每個(gè)因素取3個(gè)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(yàn)方案,如表2所示。應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法后,將81組試驗(yàn)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(yàn)依次測(cè)量裸管及表2中列出的各試驗(yàn)組立管的渦激振動(dòng)情況。每次試驗(yàn)前,先將待測(cè)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(gè)尺寸匹配的槽內(nèi),確保支架在試驗(yàn)中不因?yàn)樗髯饔冒l(fā)生晃動(dòng)而影響試驗(yàn)結(jié)果。
通過試驗(yàn)依次測(cè)量裸管及表2中列出的各試驗(yàn)組立管的渦激振動(dòng)情況。每次試驗(yàn)前,先將待測(cè)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(gè)尺寸匹配的槽內(nèi),確保支架在試驗(yàn)中不因?yàn)樗髯饔冒l(fā)生晃動(dòng)而影響試驗(yàn)結(jié)果。2 試驗(yàn)實(shí)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(dòng)的試驗(yàn)研究[J]. 周陽,黃維平,楊斌,潘沖,宋澤坤. 振動(dòng)與沖擊. 2018(17)
[2]盤球立管結(jié)構(gòu)抑制渦激振動(dòng)的數(shù)值分析方法研究[J]. 劉志慧,朱潤(rùn)東,徐興平,王川. 電子制作. 2018(14)
[3]并聯(lián)布置立管渦激振動(dòng)抑制裝置試驗(yàn)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(mèng)蘭. 石油機(jī)械. 2018(01)
[5]海洋立管橫流向與雙向渦激振動(dòng)研究[J]. 宋振華,段夢(mèng)蘭. 石油機(jī)械. 2016(07)
[6]3根附屬桿對(duì)海洋立管渦街抑制效果的研究[J]. 宋振華,段夢(mèng)蘭. 石油機(jī)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(dòng)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(dòng)與疲勞壽命影響因素分析[J]. 王琳,劉昶,李玉星,胡其會(huì),王婭婷. 石油機(jī)械. 2016(02)
[10]深海立管渦激振動(dòng)被動(dòng)抑制措施的研究[J]. 吳浩,孫大鵬. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2009(04)
碩士論文
[1]深海立管渦激振動(dòng)抑制措施的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙瑞華.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):2915025
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