آنالیز پایداری ارتعاشات ناشی از عبور جریان سیال در رشته لوله مغزی چاههای استخراج گازی

thesis
abstract

لوله های حامل جریان سیال به طور گسترده در صنایع نفت و گاز به کار می روند؛ در بخش بالادستی این صنایع، رشته تکمیلی تولید یا رشته لوله مغزی به منظور انتقال نفت و گاز از لایه های تولیدی مخازن هیدروکربوری به تسهیلات سرچاهی در سطح زمین مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به حجم و سرعت بالای انتقال سیال، سیستم لوله مغزی دچار ارتعاشات و ناپایداری دینامیکی شده و زمینه بروز شکست های مکانیکی ناشی از خستگی در سازه فراهم می گردد. در این پژوهش کوشش گردید؛ تا با تعریف منطقی مساله و نزدیک به شرایط واقعی، شکل اولیه ای از لوله مغزی با استفاده از تئوری های مرسوم علمی به صورت ریاضی مدل سازی شود. معادلات دیفرانسیل حاکم بر حرکت درون صفحه ای با فرضیات محور مرکزی غیر قابل اتساع و کرنش غیرخطی، با بکارگیری اصل همیلتونی استنتاج شدند. شکل گسسته معادلات حرکت سیستم نیز با استفاده از تئوری اجزاء محدود و توسعه اصل همیلتونی، حاصل شدند؛ به این ترتیب ماتریس های جرم، سختی، اثرات ژیروسکوپی، نیروهای خطی و نیروهای غیرخطی بدست آمدند. معادلات دیفرانسیل غیرخطی سیستم، حول نقطه تعادل صفر یعنی حالت مستقیم لوله مغزی خطی سازی شدند؛ سپس با توسعه برنامه کامپیوتری تحت نرم افزار متلب و اعمال شرایط مرزی دو سرگیردار، دستگاه معادلات دیفرانسیل مساله حل شدند. سپس بوسیله آنالیز انشعاب ، محدوده مناسب عوامل تاثیرگذار در پایداری سیستم همچون سرعت جریان سیال، نیروی کششی و میرایی ویسکوز سیال پیرامون لوله مغزی تعیین شد. سرعت های بحرانی جریان سیال و فرکانس های طبیعی سیستم بدست آمدند و تاثیر مثبت میرایی ویسکوز بر پایداری ارتعاشات سیستم مشخص شد.

similar resources

آنالیز پایداری ارتعاشات ناشی از عبور جریان سیال در لوله خمیده تاسیسات چاه های استخراج نفت و گاز

لوله های حامل جریان سیال در صنایع مختلف وبخصوص صنت نفت کاربرد گسترده ای دارند. مشاهدات عینی حاکی از وجود ارتعاشات قابل توجه در قسمت هایی از لوله کشی تاسیسات چاه های نفت و گاز است که هندسه ای خمیده دارند. این ارتعاشات در اکثر مواقع با افزایش نرخ انتقال جریان، به ایجاد ناپایداری در رفتار دینامیکی سیستم می انجامد. طی این پژوهش سعی شد با الگو برداری از تاسیسات صنعت نفت و گاز، روند اصولی مطالعه ار...

تحلیل ارتعاشات لوله حاوی جریان سیال، از جنس ماده هدفمند تابعی در راستای ضخامت

لوله های حاوی جریان سیال مستعد نشان دادن رفتارهای دینامیکی پیچیده‌ای هستند. در این مقاله، رفتار دینامیکی لوله دو سر لولای حاوی جریان سیال که خواص مواد آن به صورت تابعی در راستای ضخامت تغییر می‌کند، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. تغییرات مدول یانگ در راستای ضخامت و بر اساس قانون توانی فرض شده و معادلات ارتعاشاتی با استفاده از تئوری تیر اویلر برنولی بدست آمده است. معادله دیفرانسیل پارهای، با ...

full text

ارتعاشات و آنالیز احتمال اندیشانه پایداری لوله های حامل سیال با پارامترهای تصادفی

در این پایان نامه، از روش شبیه سازی مونت کارلو و ترکیب آن با اجزای محدود برای آنالیز احتمال اندیشانه ارتعاشات آزاد و پایداری لوله های حامل سیال استفاده می شود. برای اندرکنش سیال-سازه، از مدل تیر اویلر-برنولی برای آنالیز سازه ی لوله استفاده می شود و برای درنظر گرفتن جریان سیال درونی از مدل جریان با پروفیل سرعت-ثابت استفاده شده است. با درنظر گرفتن پارامترهای سازه ای و سیال سیستم به عنوان میدان ها...

بررسی تأثیر مشخصات خاکریز در خط ریلی بر کاهش ارتعاشات ناشی از عبور قطار

یکی از مهمترین مشکلات بهره برداری از خطوط را ه آهن درون شهری و بین شهری، ارتعاشات ناشی از عبور قطار می باشد. این ارتعاشات ضمن آسیب رساندن به زیرساخت های خط ریلی، باعث عدم آسایش ساکنان اطراف خط می گردد. به کارگیری مصالح طبیعی خاکریز در خط ریلی، علاوه بر ایجاد تکیه گاهی مناسب برای بالاست و سیستم روسازی، به عنوان یک عامل بالقوه باعث کاهش سطح ارتعاشات و میرایی آنها در محیط نیز می گردد. با نگاهی به ...

full text

بررسی ارتعاشات آزاد و پایداری نانوتیوب دوار حامل جریان

در تحقیق حاضر محور دوار با استفاده از مدل تیر اویلر-برنولی شبیه‌سازی می‌شود. نیروهای وارد بر تیر تحت اثر ارتعاشات آن از سمت جریان داخلی، با استفاده از تئوری بدنه‌های باریک (Slender body theorem) شبیه‌سازی می‌شود. برای انتقال معادلات از فضای محلی به غیر محلی از تئوری ارینگن استفاده شده است. سپس با ترکیب معادلات حاکم بر محور دوار با نیروهای داخلی وارد شده از طرف جریان، معادلات خطی‌سازی شده‌ی همگی...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده مهندسی مکانیک

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023