[發明專利]一種引流噴射破壞繞流邊界層的渦激振動抑制裝置及方法

有效

• 申請號: 201610497136.7
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN106089108B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 朱紅鈞;張愛婧
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B17/01
• 分類號: E21B17/01;F15D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種引流噴射破壞繞流邊界層的渦激振動抑制裝置，其特征在于：由固定圓盤(2)、滾動軸承、引流入水管(3)、開孔附屬管(4)組成；固定圓盤(2)由兩個對稱的半圓環形構件對接組裝而成，固定圓盤(2)有兩個，按間隔一個開孔附屬管(4)高度分別套裝在海洋立管(1)外壁，通過螺栓固定；固定圓盤(2)沿周向均勻開設有六個貫穿固定圓盤(2)的圓形固定銜接孔，且固定銜接孔的軸線與固定圓盤(2)的軸線平行；固定銜接孔一端孔徑大，另一端孔徑小，固定銜接大孔(6)與固定銜接小孔(5)間形成了臺階面，固定銜接大孔(6)與固定銜接小孔(5)內壁中部均設有母螺紋；上部固定圓盤(2)的固定銜接大孔(6)開口朝上，下部固定圓盤(2)的固定銜接大孔(6)開口朝下，且上、下固定圓盤(2)的固定銜接孔圓心同軸；滾動軸承為中間設滾珠(9)的內外圈結構，滾動軸承內圈(8)內壁中部設有母螺紋，滾動軸承外圈(7)外壁中部設有公螺紋；每個固定銜接大孔(6)均安置一個滾動軸承，且滾動軸承外圈(7)外壁的公螺紋與固定銜接大孔(6)內壁的母螺紋嚙合；引流入水管(3)整體呈T字形，T字形水平方向的一端設有圓錐面盲通板，另一端設有喇叭口，且喇叭開口向外；引流入水管(3)T字形垂直方向的端部外壁設有公螺紋，該公螺紋與下部固定圓盤(2)的固定銜接大孔(6)中的滾動軸承內圈(8)內壁母螺紋嚙合；每對上部固定圓盤(2)的固定銜接小孔(5)與下部固定圓盤(2)的固定銜接小孔(5)之間安裝有一根開孔附屬管(4)，開孔附屬管(4)兩端外壁加工有公螺紋，分別與上部固定圓盤(2)固定銜接小孔(5)內壁母螺紋和下部固定圓盤(2)固定銜接小孔(5)內壁母螺紋嚙合；開孔附屬管(4)壁面沿其管軸方向均勻開設有一列圓形出水孔(10)，且開孔正對海洋立管(1)壁面。

2.如權利要求1所述的引流噴射破壞繞流邊界層的渦激振動抑制裝置，其特征在于：滾動軸承高度等于固定圓盤(2)的固定銜接大孔(6)高度。

3.一種引流噴射破壞繞流邊界層的渦激振動抑制方法，采用如權利要求1所述的引流噴射破壞繞流邊界層的渦激振動抑制裝置，其特征在于：海流流經海洋立管(1)時，受到六根開孔附屬管(4)的干擾，繞流邊界層被擾亂，對旋渦的形成產生抑制；海流沖擊在引流入水管(3)的圓錐形盲通端和喇叭口上，驅動引流入水管(3)旋轉，使其喇叭開口正對來流，并將海水引入至開孔附屬管(4)，使海流動能轉變為壓能；開孔附屬管(4)中的壓強大于外部海流壓強，使得開孔附屬管(4)中的海水又從出水孔(10)噴出，由于出水孔(10)正對海洋立管(1)壁面，噴出的海水對海洋立管(1)表面的繞流邊界層產生直接的沖擊破壞，進一步抑制旋渦的形成和脫落，從而實現渦激振動的抑制。