海底管道动态压溃时激发压力脉冲特性分析 |
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作者单位: | 中国石油大学(华东) 石油工程学院,山东 青岛266580;中国石油大学(华东),山东省油气储运安全重点实验室,山东青岛,266580;中国石油大学(华东) 石油工程学院,山东 青岛266580 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;山东省自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项;山东省油气储运安全重点实验室开发基金项目 |
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摘 要: | 为研究海底管道压溃及压溃传播过程中压力脉冲场的分布特性,本文建立了深水海底管道动态压溃传播的有限元数值计算模型,采用声固耦合技术模拟了海底管道与周围流体介质的耦合作用,并利用相关实验数据对该有限元模型进行验证。本文通过提取周围流场中压力脉冲的时空分布规律,分析了海底管道压溃传播过程中压溃变形与压力脉冲的耦合特性;讨论了海底管道压溃变形形态传播发生突然翻转时管道周围压力脉冲的分布规律。研究结果表明:该有限元模型可准确预测海底管道的压溃和压溃传播压力以及管道周围压力脉冲的时空分布特性。管道压溃瞬间,管道近壁面周围将产生数倍甚至十倍于管道压溃压力的压力脉冲。海底管道发生翻转型压溃传播时,管道近壁面压力脉冲分布也发生相应的变化。
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关 键 词: | 海底管道 有限元模型 实验验证 动态压溃 压力脉冲 压溃压力 压溃变形 声固耦合分析 |
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