[發(fā)明專利]一種深水立管尾流振動試驗方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210107704.X
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102636326A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃維平;梁鵬;李志強
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種深水立管尾流振動試驗方法，包括如下步驟：

(1)將試驗裝置放置在水槽中，所述試驗裝置包括上游圓柱和下游翼形柱；將上游圓柱和下游翼形柱均豎立設(shè)置并固定在水槽中部的水流穩(wěn)定區(qū)，以上游圓柱在前、下游翼形柱在后的順序迎著水流方向排列，使得上游圓柱和下游翼形柱的軸線位于水槽的中軸線；在上游圓柱中部表面貼有應(yīng)變片和壓力傳感器；在下游翼形柱中部的表面也貼有應(yīng)變片和壓力傳感器；

(2)水槽充水至上游圓柱或下游翼形柱高度的2/3及以上；

(3)設(shè)定上游圓柱和下游翼形柱的間距為間距系列設(shè)定值，所述間距系列設(shè)定值為上游圓柱直徑的整數(shù)倍；

(4)設(shè)定水槽內(nèi)水流流速為流速系列設(shè)定數(shù)值；所述流速系列設(shè)定值為使水槽內(nèi)水流流速的雷諾數(shù)達到特定值；

(5)啟動造流泵并調(diào)整水流流速使雷諾數(shù)達到流速系列設(shè)定值中某一流速設(shè)定值；

(6)取上游圓柱和下游翼形柱的間距為間距系列設(shè)定值中的某一間距設(shè)定值，并保持這個間距；

(7)通過上游圓柱和下游翼形柱中部的表面貼有的應(yīng)變片和壓力傳感器，分別測量上游圓柱和下游翼形柱的動應(yīng)變和動水壓力值；

(8)分析上游圓柱和下游翼形柱的測量數(shù)據(jù)，計算出振動頻率、振動幅值和渦激升力的頻率和大小；

(9)關(guān)閉造流系統(tǒng)，調(diào)整并固定上游圓柱和下游翼形柱的間距為間距系列設(shè)定值的另一個整數(shù)倍；重復(fù)步驟7-8，直至試驗完每個間距系列設(shè)定值；

(10)啟動造流泵并調(diào)整水流流速使雷諾數(shù)達到流速系列設(shè)定值中另外一個流速設(shè)定值；

(11)重復(fù)步驟6-9；直至試驗完每個流速系列設(shè)定值；

(12)對上述試驗數(shù)據(jù)進行分析可得出在不同雷諾數(shù)范圍，尾流振動與上下游圓柱和下游翼形柱間距的關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水立管尾流振動試驗方法，其特征在于：所述間距系列設(shè)定值分別為上游圓柱直徑的10倍、9倍、8倍、7倍、6倍、5倍、4倍、3倍、2倍、1倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水立管尾流振動試驗方法，其特征在于：所述流速系列設(shè)定值是分別使雷諾數(shù)達到300、2000、20000、200000的流速。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深水立管尾流振動試驗方法，其特征在于：所述試驗裝置還包括框架；所述的上游圓柱為圓柱體，按中心軸豎向設(shè)置在框架內(nèi)；所述下游翼形柱的橫截面為機翼形，前緣為前突的圓弧形，圓弧形的半徑與上游圓柱的半徑相等，后緣為兩側(cè)厚度逐漸收小合攏的翼尾，下游翼形柱豎向設(shè)置在框架內(nèi)；所述上游圓柱中心軸線和下游翼形柱的中心軸線相互平行且在一個平面內(nèi)。