本申请提供一种管道振动的处理方法、装置、设备和存储介质，涉及输流管道领域。根据待分析管道的属性参数，确定待分析管道的物理模型结构；通过有限元数值仿真软件对物理模型结构进行有限元网格划分，得到待分析管道对应的流场计算模型和管道结构计算模型；根据流场计算模型，采用LES方法进行流场模拟计算，得到气流脉动规律；根据管道结构计算模型，对待分析管道进行管道模态分析，得到待分析管道在已有约束下的模态分析结果，模态分析结果包含固有频率和振型；根据气流脉动规律和模态分析结果，确定待分析管道的管道振动特性。本申请提供一种基于流固耦合的管道振动特性分析方法，可以提高管道振动特性的准确度，进而提升减振效果。效果。效果。
【技术实现步骤摘要】
管道振动的处理方法、装置、设备和存储介质
[0001]本申请涉及输流管道领域，尤其涉及一种管道振动的处理方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
[0002]油气资源在我国一次能源消费结构中的地位愈发重要，其中，输流管道以及输流站场发挥的保障作用是油气行业发展的重要基石，而输流站场又是油气资源长距离输送的“心脏”，是油气储运系统中最为关键的接力站，对输流管道可以连续高效地输送油气起到了至关重要的作用。实际应用中，输流管道内的气体易产生非定常运动，从而引发管道振动，进而导致输气管道的结构、管路附件以及输气管道连接部件的部位产生疲劳破坏和松动等。严重的管道振动还会引起输流管道连接处产生断裂现象，进而导致油气泄漏，而油气具有易燃、易爆的性质，极易发生引燃、爆炸等严重后果，一旦发生油气泄漏事故，将对人民安全、国民经济和社会稳定等产生无法挽回的损失。因此，针对管道振动的有效分析、防治等处理至关重要。
[0003]相关技术中，通常采用共振风险评价或流体激振力作用下的响应分析方法，研究管道振动，但得到的管道振动特性存在不准确的问题，进而导致基于该管道振动特性提出的减振措施的减振效果较差。
技术实现思路
[0004]本申请提供一种管道振动的处理方法、装置、设备和存储介质，用以解决得到的管道振动特性不准确的问题。
[0005]第一方面，本申请提供一种管道振动的处理方法，包括：
[0006]根据待分析管道的属性参数，确定待分析管道的物理模型结构，属性参数包括管径、管道壁厚、管道输量、管道出口处压力和弯头处曲率半径；
[0007]通过有限元数值仿真软件对物理模型结构进行有限元网格划分，得到待分析管道对应的流场计算模型和管道结构计算模型；
[0008]根据流场计算模型，采用LES方法进行流场模拟计算，得到气流脉动规律，气流脉动规律用于表征属性参数对待分析管道中气流脉动的影响规律；
[0009]根据管道结构计算模型，对待分析管道进行管道模态分析，得到待分析管道在已有约束下的模态分析结果，模态分析结果包含固有频率和振型；
[0010]根据气流脉动规律和模态分析结果，确定待分析管道的管道振动特性。
[0011]一种可能的实施方式中，根据流场计算模型，采用LES方法进行流场模拟计算，得到气流脉动规律，包括：采用LES方法对流场计算模型进行流场模拟计算，得到对应管道输量的气流脉动，并通过改变管道输量，得到不同管道输量对应的气流脉动；根据不同管道输量对应的气流脉动，得到气流脉动规律。
[0012]一种可能的实施方式中，根据气流脉动规律和模态分析结果，确定待分析管道的
管道振动特性，包括：根据气流脉动规律和模态分析结果进行共振分析，得到待分析管道是否产生共振的管道振动特性。
[0013]一种可能的实施方式中，根据气流脉动规律和模态分析结果，得到待分析管道是否产生共振的管道振动特性，包括：对气流脉动规律中的气流脉动频率和模态分析结果中的固有频率进行共振分析，得到待分析管道是否产生共振的管道振动特性。
[0014]一种可能的实施方式中，根据气流脉动规律和模态分析结果，确定待分析管道的管道振动特性，包括：将气流脉动规律包含的气流脉动转换成激振力；将激振力施加在管道结构计算模型上，并通过振动响应计算，得到待分析管道的受迫振动位移，管道振动特性包含受迫振动位移。
[0015]一种可能的实施方式中，在得到待分析管道的受迫振动位移之后，还包括：确定受迫振动位移与待分析管道的实际振动位移是否满足一致性条件，一致性条件包含差值小于设定阈值；若满足，则根据气流脉动规律和管道振动特性，确定减振措施，减振措施用于消减气流脉动和/或避免共振；和/或，基于气流脉动规律，确定已有管道的运行策略和/或后续管道设计策略。
[0016]一种可能的实施方式中，待分析管道可以为分输站站场振动管道。
[0017]第二方面，本申请提供一种管道振动的处理装置，包括：
[0018]第一确定模块，用于根据待分析管道的属性参数，确定待分析管道的物理模型结构，属性参数包括管径、管道壁厚、管道输量、管道出口处压力和弯头处曲率半径；
[0019]划分模块，用于通过有限元数值仿真软件对物理模型结构进行有限元网格划分，得到待分析管道对应的流场计算模型和管道结构计算模型；
[0020]计算模块，用于根据流场计算模型，采用大涡模拟LES方法进行流场模拟计算，得到气流脉动规律，气流脉动规律用于表征属性参数对待分析管道中气流脉动的影响规律；
[0021]分析模块，用于根据管道结构计算模型，对待分析管道进行管道模态分析，得到待分析管道在已有约束下的模态分析结果，模态分析结果包含固有频率和振型；
[0022]第二确定模块，用于根据气流脉动规律和模态分析结果，确定待分析管道的管道振动特性。
[0023]一种可能的实施方式中，计算模块可以具体用于：采用LES方法对流场计算模型进行流场模拟计算，得到对应管道输量的气流脉动，并通过改变管道输量，得到不同管道输量对应的气流脉动；根据不同管道输量对应的气流脉动，得到气流脉动规律。
[0024]一种可能的实施方式中，第二确定模块可以具体用于：根据气流脉动规律和模态分析结果进行共振分析，得到待分析管道是否产生共振的管道振动特性。
[0025]一种可能的实施方式中，第二确定模块还可以用于：对气流脉动规律中的气流脉动频率和模态分析结果中的固有频率进行共振分析，得到待分析管道是否产生共振的管道振动特性。
[0026]一种可能的实施方式中，第二确定模块还可以用于：将气流脉动规律包含的气流脉动转换成激振力；将激振力施加在管道结构计算模型上，并通过振动响应计算，得到待分析管道的受迫振动位移，管道振动特性包含受迫振动位移。
[0027]一种可能的实施方式中，第二确定模块还可以用于：确定受迫振动位移与待分析管道的实际振动位移是否满足一致性条件，一致性条件包含差值小于设定阈值；若满足，则
根据气流脉动规律和管道振动特性，确定减振措施，减振措施用于消减气流脉动和/或避免共振；和/或，基于气流脉动规律，确定已有管道的运行策略和/或后续管道设计策略。
[0028]一种可能的实施方式中，待分析管道可以为分输站站场振动管道。
[0029]第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：存储器和处理器。存储器用于存储程序指令；处理器用于调用存储器中的程序指令执行第一方面的管道振动的处理方法。
[0030]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被执行时，实现第一方面的管道振动的处理方法。
[0031]第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包含计算机程序，计算机程序被处理器执行时用于实现第一方面的管道振动的处理方法。
[0032]本申请提供的管道振动的处理方法、装置、设备和存储介质，通过根据待分析管道的属性参数，确定待分析管道的物理本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管道振动的处理方法，其特征在于，包括：根据待分析管道的属性参数，确定所述待分析管道的物理模型结构，所述属性参数包括管径、管道壁厚、管道输量、管道出口处压力和弯头处曲率半径；通过有限元数值仿真软件对所述物理模型结构进行有限元网格划分，得到所述待分析管道对应的流场计算模型和管道结构计算模型；根据所述流场计算模型，采用大涡模拟LES方法进行流场模拟计算，得到气流脉动规律，所述气流脉动规律用于表征所述属性参数对所述待分析管道中气流脉动的影响规律；根据所述管道结构计算模型，对所述待分析管道进行管道模态分析，得到所述待分析管道在已有约束下的模态分析结果，所述模态分析结果包含固有频率和振型；根据所述气流脉动规律和所述模态分析结果，确定所述待分析管道的管道振动特性。2.根据权利要求1所述的管道振动的处理方法，其特征在于，所述根据所述流场计算模型，采用LES方法进行流场模拟计算，得到气流脉动规律，包括：采用LES方法对所述流场计算模型进行流场模拟计算，得到对应所述管道输量的气流脉动，并通过改变所述管道输量，得到不同管道输量对应的气流脉动；根据不同管道输量对应的气流脉动，得到所述气流脉动规律。3.根据权利要求1或2所述的管道振动的处理方法，其特征在于，所述根据所述气流脉动规律和所述模态分析结果，确定所述待分析管道的管道振动特性，包括：根据所述气流脉动规律和所述模态分析结果进行共振分析，得到所述待分析管道是否产生共振的管道振动特性。4.根据权利要求3所述的管道振动的处理方法，其特征在于，所述根据所述气流脉动规律和所述模态分析结果，得到所述待分析管道是否产生共振的管道振动特性，包括：对所述气流脉动规律中的气流脉动频率和所述模态分析结果中的固有频率进行共振分析，得到所述待分析管道是否产生共振的管道振动特性。5.根据权利要求1或2所述的管道振动的处理方法，其特征在于，所述根据所述气流脉动规律和所述模态分析结果，确定所述待分析管道的管道振动特性，包括：将所述气流脉动规律包含的气流脉动转换成激振力；将所述激振力施加...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭，刘啸奔，狄涛，石彤，张宏，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：
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