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时间:2018-10-24
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1、海底管道涡激振动研究进展摘要:海底管道是海面与海底之间的a耍联系通道,随冇深海油气资源的深入开采,人们越米越关注管道的涡激振动问题。涡激振动的产生.主耍足由丁•洋流流经管道时在管道两侧交替产生的鸽涡,它足引起管道疲劳损伤的重耍因尜。凶此,对海底管道涡激振动的研究具有很大的实际工程意义。齊阅国内外相关文献,从涡激振动的原理、海底管道疲劳损伤的影响因素、抑制涡激振动的有效措施三个方而分别介绍了当前海底管道涡激振动的研宄进展。引起管道涡激振动疲劳损伤的五个主要因素分别是管道外径尺、r、管道rt部流体密度、管道材料、管道顶部预张力和
2、管外流体流速分布。管道的抑振措施主要从控制管道性能和控制流场两个方面考虑,后者在实际应用中比较普遍,其效果也相对较好。关键词:海底管道涡激振动疲劳损伤抑振SurveyonVortex-InducedVibrationofSubmarinePipelineResearchCHENFengAbstract:Submarinepipelineisanimportantlinkbetweentheseasurfaceandseabed,withthedeepeningoftheexploitationofdeep-seaoiland
3、gasresources,peopleareincreasinglyconcerningabouttheproblemofVIV(vortex-inducedvibration)ofsubmarinepipeline.ThegenerationofVIV,whichisanimportantfactorininducingfatiguedamageofsubmarinepipeline,ismainlybecauseofvortex-sheddingthatproduceonbothsidesofpipelinealtern
4、ativelywhenoceancurrentflowingthroughthesubmarinepipeline.Therefore,thestudyonvortex-inducedvibrationofsubmarinepipelinehasgreatpracticalengineeringsignificance.Byreviewingrelatedliteraturewrittenbydomesticandoverseasscholars,thispaperintroducescurrentresearchprogr
5、essofVIVofsubmarinepipelinefromthreedifferentaspects,andtheyareprincipleofVIV,influencingfactorsofsubmarinepipeline’sfatiguedamageandtheeffectivemeasurestoVIVsuppression,respectively.Fivemainfactorscausingthepipeline’sfatiguedamagefromVIVareoutsidediameterofthepipe
6、line,fluiddensityinsidethepipeline,thepipeline’smaterial,thepre-tensionatthetopofthepipelineandflowingvelocitydistributionoutsidethepipeline.ForVIVsuppression,itcanbeconsideredfromfollowingtwoaspects,oneiscontrolofthepipelineperformanceandtheotheriscontrolofflowfie
7、ld,andthelatteroneismorecommoninpracticalapplicationswithbettereffectrelatively.Keywords:SubmarinepipelineVIV(vortex-inducedvibration)0前言海底管道是能够在海底通过密闭的管道实现输送从海底获得的大量汕(气)的管道设备。在将油或者气从海底输送至海而的过程屮,海洋输流立管是海底井口和海洋水面之间的重要连接件。作为连接海底和海面的关键组成部件,海洋立管既能够应用于钻探船舶和固定式平台,也能够较好地适
8、用于浮式海洋平台m。因此,对在实际海洋环境中的海洋立管的载荷及载荷作用下的动力响应进行精确计算具有很好的经济效益和社会价值。引起海洋立管的振动响应的一个重要因素是水流引起的涡激振动(Vortex-inducedVibration,简称VIV)。所谓涡激振动,是指当流体流经非流线型物体(如圆
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