基于ANSYS Workbench完井管柱流固耦合振动固有频率分析 |
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引用本文: | 曹银萍,黄宇曦,于凯强,窦益华.基于ANSYS Workbench完井管柱流固耦合振动固有频率分析[J].油气井测试,2018(1). |
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作者姓名: | 曹银萍 黄宇曦 于凯强 窦益华 |
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作者单位: | 西安石油大学机械工程学院;中航富士达科技股份有限公司 |
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摘 要: | 试油完井工况下,处于高温高压环境中的管柱易受到压力、轴向力、温度以及流固耦合作用的影响而引发振动。以完井管柱为研究对象,在ANSYS Workbench中建立完井管柱的有限元模型,用六面体八节点单元进行了网格划分,并对流体和固体设置流固耦合交界面,分析了内压、轴向力以及流固耦合作用对完井管柱固有频率的影响。研究结果表明,完井管柱的固有频率随着管柱内压的增加而减小;完井管柱固有频率随着轴向力的增加而增加;流固耦合作用会降低管柱的固有频率。当管柱内流体为天然气时,管柱的固有频率减小1.4%;当管柱内流体为水时,管柱的固有频率减少18%,液体与管柱流固耦合作用对管柱固有频率的影响大于气体。该分析为试油完井管柱安全性评估和结构优化提供了理论支持。
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