隨著人類社會對石油能源需求的日益加大,從陸地走向海洋已經(jīng)成為人類最重要的選擇。海洋石油開采力度逐漸加大,便捷高效的深海輸油管道的地位也越發(fā)重要,而目前缺乏對深海雙層管道(PIP管道)整體熱屈曲的分析,其中最主要的影響因素為雙層管道不均勻溫度場,深海高壓和管道初始缺陷。本文主要針對這三方面的影響因素展開有限元分析,與已有理論研究和試驗研究進(jìn)行對比分析,主要研究工作如下:1、利用FLUENT軟件模擬原油在不同保溫介質(zhì)作用下沿程溫度變化,通過控制保溫層厚度并結(jié)合工程實際,得到更為準(zhǔn)確的雙層管道的不均勻溫度場,并利用ABAQUS軟件對保溫介質(zhì)的結(jié)構(gòu)作用進(jìn)行有限元研究,得到了保溫介質(zhì)在雙層管道屈曲過程中幾乎沒有結(jié)構(gòu)影響的結(jié)論,有利于簡化雙層管道屈曲的有限元分析。2、利用ABAQUS軟件以及上一章得到的雙層管道不均勻溫度場,通過引入ITT單元建立雙層管道有限元分析模型,研究深海不同程度高壓下的雙層管道溫度效應(yīng),分析管道的軸向應(yīng)力和軸向位移,得到雙層管道在不同的高壓場中的管道溫度效應(yīng)分布規(guī)律。通過引入不同初始缺陷,研究雙層管道側(cè)向屈曲,進(jìn)行參數(shù)化分析來研究不同程度的初始缺陷對管道運營的影響規(guī)律。3、...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙層管道保溫介質(zhì)的溫度和結(jié)構(gòu)作用研究現(xiàn)狀
        1.2.2 深海高壓和初始缺陷影響下的雙層管道屈曲研究現(xiàn)狀
        1.2.3 雙層管道的側(cè)向屈曲動態(tài)響應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 雙層管道保溫介質(zhì)的溫度和結(jié)構(gòu)作用研究
    2.1 雙層管道不均勻溫度場數(shù)值模擬研究
        2.1.1 數(shù)值模型建立
        2.1.2 單層管道與雙層管道溫度場對比分析
        2.1.3 參數(shù)化分析
        2.1.4 數(shù)值模擬結(jié)果與理論計算結(jié)果對比
    2.2 保溫介質(zhì)結(jié)構(gòu)作用分析
        2.2.1 模型建立
        2.2.2 邊界條件選取方法
        2.2.3 數(shù)值模擬計算結(jié)果分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 深海高壓和初始缺陷影響下的雙層管道整體屈曲分析
    3.1 深海高壓環(huán)境中雙層管道溫度效應(yīng)分析
        3.1.1 雙層管道不均勻溫度場軸向力分析
        3.1.2 雙層管道不均勻溫度場軸向位移分析
    3.2 包含初始缺陷的雙層管道溫度效應(yīng)分析
        3.2.1 數(shù)值模型建立
        3.2.2 參數(shù)化分析
        3.2.5 試驗驗證
    3.3 本章小結(jié)
第4章 雙層管道側(cè)向屈曲過程中動態(tài)效應(yīng)研究
    4.1 雙層管道動態(tài)效應(yīng)數(shù)值模型建立
        4.1.1 模型參數(shù)選取
        4.1.2 模型驗證
    4.2 不同參數(shù)影響下管道動態(tài)效應(yīng)結(jié)果分析
        4.2.1 內(nèi)管徑厚比影響分析
        4.2.2 初始缺陷影響分析
        4.2.3 管土作用影響分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝



本文編號：3786233