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海洋隔水管流固耦合及抑制装置的研究

发布时间:2018-08-15 16:54
【摘要】:导管架式隔水管柱是连接海底管道油气和海上平台的唯一途径,是海洋油气开发和传输的最重要的一点,由于其材质的特殊性和在海水中的受力的变化,导致隔水管的物理变形较大,从而变得易损坏。一旦隔水管发生破坏,会直接导致较大的经济损失和环境的破坏,简间接导致海洋生物、周围环境和海洋生态系统的崩溃,若发生较大的隔水管破坏,将会导致人员伤亡。所以,对隔水管的研究是海洋油气工程的主要研究内容,需要针对隔水管的外部环境因素,来分析隔水管的最优选择方案,对隔水管安全性的安全评估,是整个海洋工程中,最为重要的一步。本论文通过COMSOL Multiphysics软件对导管架隔水管柱进行了多方面的数值模拟。针对单个隔水管柱的壁厚进行数值模拟,得出了隔水管柱的最优壁厚;针对双隔水管柱的并肩排列、前后排列进行数值模拟,得出了双隔水管柱的最优安全距离;同时也针对隔水管柱组的交错角度进行数值模拟,得出了隔水管柱组的最优交错角度。最后,本次论文模拟了整流罩对涡激振动的影响。研究不同整流罩角度对涡激振动的意志情况,分别设置整流罩的角度为120°、90°、60°和45°分别进行模型,选出最优整流罩角度,保障测试管柱系统的正常运行具有重要的理论意义和实际意义。
[Abstract]:The tubular column is the only way to connect the oil and gas of the submarine pipeline with the offshore platform. It is the most important point in the development and transmission of offshore oil and gas. Because of the particularity of its material and the change of the force in the sea water, The physical deformation of the riser is larger, and the riser becomes easily damaged. Once the riser is damaged, it will directly lead to larger economic loss and environmental damage, and indirectly lead to the collapse of marine life, the surrounding environment and marine ecosystem. If a larger damage to the riser occurs, it will lead to casualties. Therefore, the study of riser is the main research content of offshore oil and gas engineering. It is necessary to analyze the optimal selection scheme of riser according to the external environmental factors of riser. The safety evaluation of riser is the whole marine engineering. The most important step. In this paper, COMSOL Multiphysics software is used to simulate the pipe string of jacket. Based on the numerical simulation of the wall thickness of a single column, the optimal wall thickness of the column is obtained, and the optimal safety distance of the double riser string is obtained by numerical simulation of the side-by-side arrangement and the front and rear arrangement of the double riser string. At the same time, the optimal staggered angle is obtained by numerical simulation of the staggered angle of the water-separated string. Finally, the effect of the fairing on the vortex-induced vibration is simulated. The wills of vortex-induced vibration with different fairing angles are studied. The models of the fairing angles are 120 掳, 90 掳, 60 掳and 45 掳, respectively, and the optimal fairing angles are selected. It is of great theoretical and practical significance to ensure the normal operation of the test string system.
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE95

【参考文献】

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本文编号:2184834

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