气液两相段塞流作用下管道流固耦合动力学分析

发布时间：2019-05-24 09:32

【摘要】：气液两相流的不稳定流动和管道动力响应之间的耦合作用是引起管道振动问题的直接原因。本文通过轻烃回收重沸器管道的流固耦合动力学数值仿真和气液两相流理论分析,深入研究了管道振动内在机理,发现了垂直管段中段塞流是引起管道振动的原因。通过研究现场工况中不同气液组分下段塞流的流动规律,进而进行了管道流固耦合动力学分析,获得了不同工况下管道振动响应。数值结果表明:稳定段塞流和不稳定段塞流冲击作用下管道振动显著;在强烈段塞流作用下,管道振动峰值更加显著,振动峰值超过10mm,振幅峰峰值也超过8mm。研究揭示了气液两相段塞流作用下管道的振动特性,为这类典型管道振动问题的治理提供了理论和方法依据。
[Abstract]:The coupling between the unstable flow of gas-liquid two-phase flow and the dynamic response of the pipeline is the direct cause of the vibration problem of the pipeline. In this paper, through the numerical simulation of fluid-solid coupling dynamics of light hydrocarbon recovery reboiler pipeline and the theoretical analysis of gas-liquid two-phase flow, the internal mechanism of pipeline vibration is deeply studied, and it is found that the slug flow in the middle section of vertical pipe section is the cause of pipeline vibration. By studying the flow law of slug flow in different gas-liquid components in the field, the dynamic analysis of pipeline fluid-solid coupling is carried out, and the vibration response of pipeline under different working conditions is obtained. The numerical results show that the vibration of the pipeline is significant under the impact of stable slug flow and unstable slug flow, and the vibration peak value of the pipeline is more significant under the action of strong slug flow, the vibration peak value is more than 10 mm, and the amplitude peak value is more than 8 mm. The vibration characteristics of pipeline under the action of gas-liquid two-phase slug flow are revealed, which provides a theoretical and methodological basis for the treatment of vibration problems of this kind of typical pipeline.
【作者单位】： 长安大学理学院;西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室;中石油大连石化分公司;
【基金】：陕西省自然科学基金(2014JM1023) 西安交通大学高校基本科研业务费(XJJ2015105)
【分类号】：O353.4;O359

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2484762