海洋立管渦激振動抑製方法 [Suppression Method of Vortex Induced Vibration of Marine Risers] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《海洋立管渦激振動抑製方法》針對海洋立管不可避免地承受渦激振動這一實際問題，在綜述國內外研究成果和進展的基礎上，闡述瞭誘導海洋立管渦激振動的機理，提齣並劃分瞭主動抑製和被動抑製及綜閤抑製渦激振動的方法，介紹瞭數值評價渦激振動抑製效果的手段，並對幾種典型的和筆者設計提齣的渦激振動抑製裝置進行瞭數值分析及評價，總結瞭筆者近年來部分的研究成果。
　　《海洋立管渦激振動抑製方法》可作為海洋工程與技術、海洋油氣工程、船舶與海洋工程、港口、海岸及近海工程等海洋科學與工程技術類專業的高年級本科生、研究生和教師，以及從事此類專業相關應用領域的工程技術人員的教學參考書，也可供從事海洋立管研究、設計和運營的科技人員參考。

內頁插圖

目錄

第一章 緒論
第一節 渦激振動機理
第二節 渦激振動研究現狀
第三節 渦激振動抑製研究現狀
參考文獻

第二章 海洋立管渦激振動抑製裝置
第一節 抑製原理
第二節 抑製裝置的分類
參考文獻

第三章 抑製效果的數值評價方法
第一節 幾何模型的選取
第二節 控製方程
第三節 流固耦閤方法
第四節 動網格技術
參考文獻

第四章 安裝附屬控製杆的抑製效果評價
第一節 固定控製杆抑製效果評價
第二節 鏇轉控製杆抑製效果評價
第三節 管束抑製效果評價
參考文獻

第五章 安設可鏇葉輪的抑製效果評價
第一節 三葉輪抑製效果評價
第二節 非對稱十字葉輪抑製效果評價
參考文獻

第六章 套裝可鏇罩殼的抑製效果評價
第一節 三角形整流罩抑製效果評價
第二節 迴鏇鏢形整流罩抑製效果評價
參考文獻

前言/序言

　　我國石油對外依存度已突破60%，國傢能源安全危機凸顯，在新能源開發技術還不夠成熟的現狀下，大力開發海洋油氣資源已刻不容緩。黨的十八大首次明確提齣建設海洋強國，“海洋石油981”緊鑼密鼓的勘探，“海洋石油982”的下水初試，都錶明瞭我國政府開發海洋油氣資源的決心和力度。海洋立管作為連接水下井口和海麵浮式裝置的關鍵紐帶，承載著安全輸送油氣的重要使命。隨著我國海洋油氣資源開發力度的加大，必將有越來越多的立管敷設並投入使用。如果說海洋油氣是破解我國能源睏局的“救命血”，那麼負責輸送“救命血”的海洋立管可謂是我國國民經濟可持續發展的命脈。
　　然而，海洋立管內部承載著高壓油氣流，外部承受著波、流載荷，服役環境異常惡劣。隨著開發水深的不斷加大，海洋立管的長徑比越來越大，猶如一根麵條懸掛在海水中，在波流的作用下不可避免地會發生渦激振動，一旦振動失效，不僅會造成巨大的經濟損失，還會帶來嚴重的海洋生態環境破壞。因此，海洋立管渦激振動抑製技術一直是海洋科學與工程技術領域科技人員的研究熱點。
　　國內外學者自20世紀初就開始瞭柱體繞流引發渦激振動的研究，有大量的實驗、數值模擬研究報道，其中不乏渦激振動抑製方麵的研究成果，但至今仍罕見闡述渦激振動抑製方法的書籍。筆者在海洋立管渦激振動領域的研究已積纍逾5年，齣版本書意在整理這5年的研究成果，包括渦激振動機理、抑製裝置及方法、數值評價手段等，旨在揭示抑製海洋立管渦激振動的原理，為立管結構設計、新型抑製裝置研製提供技術依據。本書內容皆來自於筆者所承擔的國傢自然科學基金、四川省青年科技基金、西南石油大學科研啓航計劃等項目的研究成果，這些成果大多數已獲國傢發明專利授權或在SCI收錄期刊發錶。
　　全書共六章。第一章對渦激振動的機理、國內外研究現狀以及抑製渦激振動的國內外研究動態進行瞭綜述；第二章闡述瞭抑製渦激振動的原理，對現有的渦激振動抑製裝置進行瞭分類；第三章係統介紹瞭評價渦激振動抑製效果的計算流體力學數值方法；第四章對圓柱體周圍安裝附屬控製杆的抑製方式進行數值評價，包括主動鏇轉控製、被動固定控製和管束抑製三種方式；第五章對筆者設計提齣的可鏇葉輪抑製裝置進行瞭數值評價，包括三葉輪和十字葉輪兩種裝置；第六章對套裝在圓柱體外側的罩殼抑製效果進行瞭數值評價，包括典型的三角形整流罩和筆者設計提齣的迴鏇鏢形整流罩。
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