气液两相段塞流作用下管道流固耦合动力学分析

作者：张红艳; 白长青; 吴伟阳; 刘剑锋; 吴霜; 刘晓强

来源：应用力学学报, 2017, 34(04): 661-814.

• 管道振动
• 两相流
• 段塞流
• 重沸器管道

气液两相流的不稳定流动和管道动力响应之间的耦合作用是引起管道振动问题的直接原因。本文通过轻烃回收重沸器管道的流固耦合动力学数值仿真和气液两相流理论分析,深入研究了管道振动内在机理,发现了垂直管段中段塞流是引起管道振动的原因。通过研究现场工况中不同气液组分下段塞流的流动规律,进而进行了管道流固耦合动力学分析,获得了不同工况下管道振动响应。数值结果表明:稳定段塞流和不稳定段塞流冲击作用下管道振动显著;在强烈段塞流作用下,管道振动峰值更加显著,振动峰值超过10mm,振幅峰峰值也超过8mm。研究揭示了气液两相段塞流作用下管道的振动特性,为这类典型管道振动问题的治理提供了理论和方法依据。

• 单位
  机械结构强度与振动国家重点实验室; 长安大学