海洋立管作為水下油氣生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分,起到了連接海上平臺和海底生產(chǎn)井的作用,與電纜并稱為海上油氣田的生命線,但與此同時也是整個生產(chǎn)系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。立管在服役過程中始終處于因浮體運動、洋流、波浪及管內(nèi)兩相流動等因素引發(fā)的動態(tài)載荷作用下,流致振動現(xiàn)象隨之產(chǎn)生,這種振動現(xiàn)象可能會導致管道出現(xiàn)過度拉伸、彎曲變形及疲勞損傷等問題,嚴重危害管道運行安全。鑒于此本文針對海洋立管流致振動特性及影響因素問題開展研究,主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:基于相似準則建立了海洋立管二維及三維計算模型,對兩相流相場與固體力學物理場進行流固耦合仿真計算,結(jié)合兩種模型對立管內(nèi)氣液兩相流流動特性及管道動態(tài)響應(yīng)特征進行縱向分析。立管內(nèi)流動狀態(tài)分為充流階段及液塞周期性生成階段,立管在兩個階段分別處于彎曲變形加劇和相對穩(wěn)定的顫振狀態(tài)。內(nèi)流誘發(fā)立管顫振以縱向振動為主,立管傾斜向上區(qū)為顫振過渡區(qū),顫振形態(tài)會逐漸由縱向振動主導轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向振動主導。立管底部固支端具有較大的彎曲變形,而出口固支端的拉伸變形較大�；诳刂谱兞糠ǚ謩e改變流體流動參數(shù)(氣液相表觀速度、液相動力粘度、持液率)、立管結(jié)構(gòu)參數(shù)(立管偏轉(zhuǎn)角、壁厚)及洋流參數(shù)(勻速...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

本文編號：3879650