管内智能封堵器减振结构设计及优化

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.

关键词：智能封堵器、减振、扰流板、响应面、结构优化、数值模拟

所属期刊栏目：48

分类号：TE832(石油、天然气储存与运输)

资助基金：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

在线出版日期：2020-06-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：99-106