噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 7-13.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

多跨连续跨越式输油气管道流固耦合振动效应及动力特性

翁光远1，徐琳杰1，程凯凯2，李光玲2，王乐2，朱熹育2   

  1. （ 1. 西安石油大学机械工程学院，西安710065； 2. 西安石油大学土木工程学院，西安710065 ）
  • 收稿日期:2023-10-30 修回日期:2024-02-01 出版日期:2025-02-18 发布日期:2025-02-07

Fluid-structure Coupling Vibration Effect and Dynamic Characteristics of Multi-span Continuous Oil and Gas Pipelines

  • Received:2023-10-30 Revised:2024-02-01 Online:2025-02-18 Published:2025-02-07

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摘要： 为揭示多跨连续跨越式输油气管道随油气介质输送状态变化而产生振动的时变机理，以某跨越式输油气管道及斜拉管桥为研究对象，开展油气介质与输油气管道的流固耦合振动效应理论研究和仿真模拟。结合水弹性相似模型的流体试验，提出油气介质流体场与管道相互作用的动力学参数和流固耦合边界条件，改进湍流理论k-ε 标准模型。结果表明：油气介质流速不同、管径不同的输油气管道同一截面处流固耦合振动效应最大差别达49.5 %；在同一管径条件下，流固耦合振动效应随油气介质在管道内的流动速度增大而增大；考虑流固耦合振动效应的油气管道-斜拉管桥结构系统的动力特性变化较大。改进后模型能准确描述多跨连续跨越式输油气管道的流固耦合振动效应和动力特性，可为油气管道-斜拉管桥的抗震设计提供理论依据。

关键词: 振动与波, 输油气管道, 跨越结构, 流固耦合, 水弹性模型, 有限元模型, 振动效应, 动力特性