【技术实现步骤摘要】
一种大头鱼形开槽导流喷射与摆尾的抑振装置及方法
本专利技术属于海洋立管涡激振动抑制装置领域，具体涉及一种大头鱼形开槽导流喷射与摆尾的抑振装置及方法。
技术介绍
随着人类社会与经济的高速发展，陆上已探明的油气资源不断被开发利用，总量整体呈下降趋势。尤其我国油气对外依存度居高不下，大力开发海洋油气资源成为了重要突破口。海洋立管作为海洋油气开采的关键运输通道，其服役环境复杂恶劣。当海流流经立管时，在立管尾部会出现交替脱落的旋涡，产生周期性的流体作用力，从而激发涡激振动，引起立管的疲劳损伤，造成关井停泵和修井作业，不仅引起巨大的经济损失，还对生态环境产生了严重的破坏。因而，抑制涡激振动是安全开采海洋油气的前提。常见的涡激振动抑制装置分为主动控制和被动控制两种类型，主动控制主要通过抽吸、射流等方式扰乱流场结构，抑制旋涡的产生，但需要额外提供抽吸或喷射的能量，给装置的安装增加了难度。被动控制主要通过改变立管表面形状来破坏绕流边界层，达到抑制旋涡脱落的目的，但往往只能适应一种流向，适用范围较窄。若可以无需外部能量注入而产生射流，且...
【技术保护点】
1.一种大头鱼形开槽导流喷射与摆尾的抑振装置，由叶轮导流模块和引流旋罩模块组成；叶轮导流模块包括一个中心叶轮(8)、两个套筒轴承(7)、八个小叶轮(9)和两根小叶轮转轴(10)；引流旋罩模块包括一个引流前罩(2)、一个开孔射流后罩(3)和两块尾翼(6)；中心叶轮(8)为内嵌圆柱滚子的内外圈结构，其内圈固定于立管(1)外壁，外圈表面周向均匀布置有弧形叶片，在水流的冲击下，中心叶轮(8)可绕立管(1)顺时针旋转；套筒轴承(7)是内嵌滚子的内外圈结构，两个套筒轴承(7)按间隔大于一个中心叶轮(8)高度套装在立管(1)外壁，且分布在中心叶轮(8)的上、下两侧；引流前罩(2)上、下两...
【技术特征摘要】
1.一种大头鱼形开槽导流喷射与摆尾的抑振装置，由叶轮导流模块和引流旋罩模块组成；叶轮导流模块包括一个中心叶轮(8)、两个套筒轴承(7)、八个小叶轮(9)和两根小叶轮转轴(10)；引流旋罩模块包括一个引流前罩(2)、一个开孔射流后罩(3)和两块尾翼(6)；中心叶轮(8)为内嵌圆柱滚子的内外圈结构，其内圈固定于立管(1)外壁，外圈表面周向均匀布置有弧形叶片，在水流的冲击下，中心叶轮(8)可绕立管(1)顺时针旋转；套筒轴承(7)是内嵌滚子的内外圈结构，两个套筒轴承(7)按间隔大于一个中心叶轮(8)高度套装在立管(1)外壁，且分布在中心叶轮(8)的上、下两侧；引流前罩(2)上、下两个圆环端面分别卡装于上方套筒轴承(7)的上表面和下方套筒轴承(7)的下表面；开孔射流后罩(3)的上、下两个环面也分别卡装于上方套筒轴承(7)的上表面和下方套筒轴承(7)的下表面，且引流前罩(2)与开孔射流后罩(3)通过螺栓无缝对接；开孔射流后罩(3)设扇形凸块一侧的外壁面安有固定尾翼(6)的尾翼支撑柱，两块尾翼(6)的一端套装在尾翼支撑柱上，另一端可以绕尾翼支撑柱旋转；在两块尾翼(6)之间连接有一根弹簧，以限制两块尾翼(6)之间的相对位移；其特征在于：所述的引流前罩(2)为三分之一个内空圆筒，其凸表面正对迎流方向的中部开有一个圆形的前引流孔(4)；开孔射流后罩(3)为开有缺口的内空椭圆筒，椭圆筒的短轴与引流前罩(2)圆筒的直径相等，引流前罩(2)填补了开孔射流后罩(3)的周向缺口，引流前罩(2)与开孔射流后罩(3)对接后形成一个整体的引流旋罩，将中心叶轮(8)罩在其内部；在开孔射流后罩(3)沿椭圆筒短轴方向的两侧面开有对称的侧向导流孔(12)，正对引流前罩(2)前引流孔(4)的开孔射流后罩(3)内壁面设有扇形凸块，扇形凸块的两侧开孔射流后罩(3)壁上开有对称的侧后方减缩孔(5)，侧后方减缩孔(5)由内向外直径逐渐减小；由引流前罩(2)和开孔射流后罩(3)构成的引流旋罩内壁开有等间距的四条水平矩形凹槽(11)；开孔射流后罩(3)上、下两个环面沿短轴方向对称开有固定小叶轮(9)的圆孔，两根小叶轮转轴(10)穿过圆孔固定在中心叶轮(8)两侧，在每根小叶轮转轴(10)的轴向等间距套装有四个小叶轮(9)，小叶轮(9)的弧形叶片凹面朝向与中心叶轮(8)弧形叶片的凹面朝向相反。
2.如权利要求1所述的一种大头鱼形开槽导流喷射与摆尾的抑振装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱红钧，谭小年，唐堂，戚宇航，胡洁，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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