摘要：针对海洋油气开采中缓波形立管与其内部输送的流体耦合作用下容易导致立管流致振动的问题,建立了局部缓波形立管系统模型,基于k-ε湍流模型,设置不同入口气相体积分数和质量流量,建立了不同工况下缓波形立管系统的两相流双向流固耦合模型,并进行数值模拟。通过监测立管在关键点的位移、应力变化以及立管截面的流型变化,研究立管的振动规律。研究结果表明:在下倾管中,随着入口气相体积分数的减小,两相流更容易呈现稳定的分层流动状态;当缓波形立管中入口气液相流量较小时容易引起严重段塞流,段塞流的喷发加剧了立管的振动;改变流动参数会引发立管共振,且各种工况下立管所受的最大应力均处在流体入口的固支端;当入口气相体积分数从0.50增加到0.75时,立管的振动位移和最大应力均发生大幅度增长。研究结果可为缓波形立管的振动和疲劳特性评估提供指导。

关键字：缓波形立管;两相流;流固耦合;气相体积分数;段塞流;数值模拟

ISSN号：1001-4578

卷、期、页：:95-101+123,8

发表日期：2021-01-10

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊,地学领域高质量科技期刊分级目录（国内T3）

发表期刊名称：石油机械

通讯作者：李云龙

第一作者：顾继俊

论文类型：期刊论文

论文概要：顾继俊,李云龙，两相流作用下缓波形立管的动力响应研究，石油机械，2021，:95-101+123,8

论文题目：两相流作用下缓波形立管的动力响应研究