基于正交试验设计的盘球附体抑涡试验研究

发布时间：2020-12-13 19:04

　　为探究盘球附体尺寸和布置形式对海洋立管涡激振动的影响,对盘球附体这一新型海洋立管涡激振动抑制装置进行了试验研究。考虑盘球附体布置的螺距、螺纹数、盘球附体直径及1个螺距内的盘球数量等4个因素,每个因素设计了3种水平。采用正交试验设计法生成了9组立管试验模型,测量了9组立管模型的横流向应变RMS值、顺流向应变平均值以及横流向振动频率,并将这些结果与不带附体的裸管模型试验结果进行比较。研究结果表明,合理布置的盘球附体能够降低立管模型横流向应变RMS值和频率,但不会增加阻力。利用正交试验表评判了盘球附体布置的各因素对涡激振动横向振幅的影响,发现螺距是影响盘球附体抑涡效果最重要的因素,当螺距较小、1个螺距内盘球的数量较多时,盘球附体可能达到较好的抑涡效果。研究结果可为盘球附体优化设计及提高盘球涡激抑制效果提供一定的参考。 

【文章来源】：石油机械. 2020年05期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

试验水槽

若采用常规的控制变量法进行试验，则考察上述4个因素共需34=81组试验。若全部进行这些试验，一则需要使用大量试验材料，二则需要大量的时间进行试验并分析结果。为此，引入了正交试验设计法[22]对试验方案进行优化。本次试验考虑4个因素，每个因素取3个水平，套用4因次3水平正交表，可得到优化后不同盘球附体的试验方案，如表2所示。应用正交试验设计法后，将81组试验减少到9组。根据图1中给出的布置方案制作了9根带盘球附体的立管模型，如图2所示。通过试验依次测量裸管及表2中列出的各试验组立管的涡激振动情况。每次试验前，先将待测立管通过万向铰与固定支架(见图3)连接，再将支架固定于水槽中一个尺寸匹配的槽内，确保支架在试验中不因为水流作用发生晃动而影响试验结果。

通过试验依次测量裸管及表2中列出的各试验组立管的涡激振动情况。每次试验前，先将待测立管通过万向铰与固定支架(见图3)连接，再将支架固定于水槽中一个尺寸匹配的槽内，确保支架在试验中不因为水流作用发生晃动而影响试验结果。2 试验实施

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：2915025