嚴(yán)重段塞流影響下立管的渦激振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)石油的需求量與日俱增，對(duì)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(tái)與海底的輸送管道，其在海洋波、流的作用下將產(chǎn)生渦激振動(dòng)現(xiàn)象，并且由于立管內(nèi)部存在氣液多相流流動(dòng)，立管的動(dòng)力學(xué)特性將變得十分復(fù)雜。因此，本論文選題有重要的科學(xué)意義與工程價(jià)值。
　　在回顧和總結(jié)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于嚴(yán)重段塞流和渦激振動(dòng)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，本論文就立管內(nèi)部含有單相流動(dòng)和多相流動(dòng)情況下的渦激振動(dòng)響應(yīng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，開展了以下幾

2、方面的研究工作：
　　在第二章中，對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與設(shè)備進(jìn)行了的介紹，并且陳述了數(shù)據(jù)處理中所需要用到的信號(hào)分析方法，包括經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和小波變換等。
　　在第三章中，針對(duì)立管內(nèi)含有單相流體流動(dòng)時(shí)的渦激振動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究表明，當(dāng)立管內(nèi)部加入水時(shí)，立管的固有頻率會(huì)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(dòng)主頻；在橫向上，當(dāng)渦泄頻率小于立管的固有頻率時(shí)，立管將以渦泄頻率作為主振頻率進(jìn)行振動(dòng)；當(dāng)渦泄

3、頻率接近立管的固有頻率時(shí)，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(gè)頻率；當(dāng)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(duì)立管內(nèi)含有氣液多相流體流動(dòng)時(shí)的渦激振動(dòng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要針對(duì)立管內(nèi)部含有嚴(yán)重段塞流的情況進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)存在嚴(yán)重段塞流時(shí)立管的振動(dòng)規(guī)律將發(fā)生變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步表明，嚴(yán)重段塞流的壓力波動(dòng)將會(huì)對(duì)立管的振動(dòng)位移產(chǎn)生一定影響，液體的流速將會(huì)對(duì)振動(dòng)幅值產(chǎn)生影響