中国海上油气
中國海上油氣
중국해상유기
China Offshore Oil and Gas
2015年
5期
82-87,92
,共7页
刘清友%毛良杰%付强%黄鑫%杨秀夫%何玉发
劉清友%毛良傑%付彊%黃鑫%楊秀伕%何玉髮
류청우%모량걸%부강%황흠%양수부%하옥발
隔水管%剪切流%涡激振动%张力响应%机理分析%模拟试验
隔水管%剪切流%渦激振動%張力響應%機理分析%模擬試驗
격수관%전절류%와격진동%장력향응%궤리분석%모의시험
drilling riser%shear flow%vortex-induced vibration%tension response%mechanism analysis%simulating experiment
开展了剪切流作用下隔水管涡激振动模拟试验,应用三分力仪采集涡激振动过程中隔水管张力响应特性,利用快速傅里叶变换获得张力响应频率,通过数据分析研究了剪切流作用下隔水管张力及其涡激振动响应机理.分析结果表明:剪切流作用下隔水管涡激振动横向与流向主导频率会反映到张力响应频率上,且流向主导频率是横向主导频率的2倍;剪切流作用下隔水管会以涡泄频率范围内对应的最大阶次固有频率振动,且由于初始拖曳力的影响而使涡激振动过程中主导频率比固有频率略微增大;剪切流作用下由于流速变化的影响会干扰隔水管涡激振动,从而使其横向和流向的振幅存在一定的非均匀性;增大预张力可提高隔水管自身固有频率并且降低涡激振动的振幅,从而抑制涡激振动.上述研究结果对于剪切流作用下的涡激振动控制具有重要意义.
開展瞭剪切流作用下隔水管渦激振動模擬試驗,應用三分力儀採集渦激振動過程中隔水管張力響應特性,利用快速傅裏葉變換穫得張力響應頻率,通過數據分析研究瞭剪切流作用下隔水管張力及其渦激振動響應機理.分析結果錶明:剪切流作用下隔水管渦激振動橫嚮與流嚮主導頻率會反映到張力響應頻率上,且流嚮主導頻率是橫嚮主導頻率的2倍;剪切流作用下隔水管會以渦洩頻率範圍內對應的最大階次固有頻率振動,且由于初始拖抴力的影響而使渦激振動過程中主導頻率比固有頻率略微增大;剪切流作用下由于流速變化的影響會榦擾隔水管渦激振動,從而使其橫嚮和流嚮的振幅存在一定的非均勻性;增大預張力可提高隔水管自身固有頻率併且降低渦激振動的振幅,從而抑製渦激振動.上述研究結果對于剪切流作用下的渦激振動控製具有重要意義.
개전료전절류작용하격수관와격진동모의시험,응용삼분력의채집와격진동과정중격수관장력향응특성,이용쾌속부리협변환획득장력향응빈솔,통과수거분석연구료전절류작용하격수관장력급기와격진동향응궤리.분석결과표명:전절류작용하격수관와격진동횡향여류향주도빈솔회반영도장력향응빈솔상,차류향주도빈솔시횡향주도빈솔적2배;전절류작용하격수관회이와설빈솔범위내대응적최대계차고유빈솔진동,차유우초시타예력적영향이사와격진동과정중주도빈솔비고유빈솔략미증대;전절류작용하유우류속변화적영향회간우격수관와격진동,종이사기횡향화류향적진폭존재일정적비균균성;증대예장력가제고격수관자신고유빈솔병차강저와격진동적진폭,종이억제와격진동.상술연구결과대우전절류작용하적와격진동공제구유중요의의.
