不同排列方式和间隙比下双圆柱流致振动特性研究

采用基于ALE的流固耦合分析方法,将圆柱体振动模型简化为平面双自由度质量-弹簧-阻尼系统,进行了计算参数无关性分析。对不同θ角和间隙比T下的双圆柱流致振动进行数值模拟,并与单圆柱振动计算结果进行比较,得到了不同θ角和间隙比T下中心圆柱的升阻力系数、流场分布和运动轨迹变化情况。通过分析发现小间隙比下由于两圆柱间的相互干扰,改变了中心圆柱的尾涡结构,导致了升力和阻力系数随不同θ角而发生变化;小间隙比下由于两圆柱间的相互干扰影响,均使中心圆柱的轨迹在不同θ角下发生了较大的变化,顺流向的振动频率与单圆柱振动时相比出现了多倍频,导致其运动轨迹发生了变化。     

井口无支撑段连续油管极限拉压载荷分析

井口无支撑段连续油管内外压差最大且无井筒约束,易发生弯曲甚至折断。根据Lame公式,推导无支撑段连续油管在轴向载荷和内压作用下极限拉压载荷的理论计算公式;根据ASME规范,建立极限拉压载荷的数值模拟方法,与理论计算公式、试验数据进行验证,采用理论公式计算不同钢级和壁厚的无缺陷连续油管在内压作用时的极限拉压载荷曲线,采用数值方法模拟含椭圆度和壁厚减薄缺陷的连续油管在内压作用时的极限拉压载荷曲线。结果表明：随钢级和壁厚的增加,连续油管的极限拉压载荷逐渐增大;随内压增加,连续油管的极限拉伸载荷先增大后减小,具有极值点,极限下压载荷与内压呈抛物线形式降低;在内压较高时,椭圆度和壁厚减薄缺陷大幅降低连续油管的极限拉压载荷。该结果为现场射孔和压裂作业时井口无支撑段连续油管的压力和载荷评价提供依据。