管内智能封堵器减振结构设计及优化

作     者：苗兴园 赵弘 王晨鉴 Miao Xingyuan;Zhao Hong;Wang Chenjian

作者机构：中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 

基　　金：国家自然科学基金项目“海底油气管道封堵致振机理及气动减振控制方法研究”(51575528) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2020年第48卷第5期

页      码：99-106页

摘      要：管内智能封堵器在封堵过程中其周围流场会发生变化,管内流量和压力变化剧烈,使封堵器尾流场出现漩涡,产生涡激振动现象,对封堵器造成冲击,无法保证封堵的稳定性,进而对封堵效果造成影响。鉴于此,对封堵器封堵时振动剧烈的问题进行了研究,在原有封堵器结构上做了一定的改进。考虑到封堵器尾部流场变化较为剧烈,在封堵器尾部加入三块可折叠扰流板,以降低管内涡量和压力,缓解封堵器的振动。采用响应面法设计试验方案,利用Fluent软件计算不同角度和面积下涡量和压力的大小,证明了扰流板的角度和面积对管内流场有较大的影响,从而影响封堵器的减振效果。对得到的试验数据进行分析,建立了扰流板角度和面积与封堵器尾部涡量和压力平均值的关系,得到最优参数进行了数值模拟。优化模型压力与涡量的平均值和最大值都比原始模型小,说明该优化设计方法有利于封堵器的减振。

主 题 词：智能封堵器 减振 扰流板 响应面 结构优化 数值模拟 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082003[082003] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.05.017

馆 藏 号：203939794...