海底管道悬跨段振动特性研究

• 作者: 肖荣鸽 陈刚 魏炳乾
• 来源期刊: 自然灾害学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 海底管道 悬跨 振动 流固耦合
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 页码范围: 130-136
• 页数: 7页
• 分类号: O353.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.13577/j.jnd.2016.0116

摘要

海底管道悬跨段在复杂的波流作用下,极易因涡激振动而引起管道的损坏甚至破坏.为了避免悬跨管道涡激振动的产生,对影响涡激振动的各种因素进行研究很有必要.以海底管道悬跨段为研究对象,采用流固耦合计算方法研究了外流速度、悬跨长度、管道壁厚以及内流等因素对管道振动特性的影响.结果表明,约化速度满足3.26≤Ur≤8的条件时,管道系统产生明显的锁定现象,能够观察到较大的管道横向位移;随着管跨长度的增大,管道的无量纲振幅增大;随着管道壁厚的增大,管道涡激振动的频率基本不变,振幅逐渐减小;空管道的约化速度约为6.517时其振幅最大,而当管道内有流体存在时,约化速度约为7.966时其振幅最大;输流管道的涡激振动振幅小于空管道的振动振幅.