申请/专利权人：中国石油天然气股份有限公司

申请日：2022-09-21

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117744285A

主分类号：G06F30/18

分类号：G06F30/18;G06F30/23;G06F30/28;G06F111/04;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明公开了一种天然气分叉埋地管道在高流速下的振动模拟方法，包括如下步骤：S1，分叉管道物理模型；S2，网格划分；S3，设置边界条件和初始条件；S4，利用有限体积法对数学模型进行求解计算，得到分叉管道内压力P和流速v的分布情况；S5，求解流速突变处气体传导给外部管壁的压力方向和大小；S6，计算管道固有频率；S7，确定分叉管道的约束点及约束点处加速度；S8，利用加速度a和管道固有频率计算分叉管道的振幅。本发明可以在管道运行阶段获得高流速对管道振动的振幅，有助于优化维修周期，降低维修成本；也可以在设计阶段评估分叉管道的振动情况，以便及时对运行压力、运行流量方面进行调整。

主权项：1.一种天然气分叉埋地管道在高流速下的振动模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，获取分叉管道的相关参数，采用3D建模软件建立分叉管道物理模型；S2，获取需要划分的网格节点的总数、网格的尺寸，对已建立的物理模型，进行数学网格划分；S3，将边界条件设置为管道“壁面”，初始条件设置为初始时刻管道入口的流速v、压力P；S4，利用有限体积法对数学模型进行求解计算，得到分叉管道内压力P和流速v的分布情况；S5，通过步骤S4的结果，得到在流速突变处气体传导给外部管壁的压力方向和大小；S6，计算管道固有频率：通过多自由度系统的运动微分方程，采用Newmark单步积分方法求解管道的固有频率；S7，确定分叉管道的约束点为管道分叉点和管道拐弯点，并计算约束点处的加速度ams2，计算公式如下所示：其中P为作用在约束点处的压力，MPa；A为作用力的作用面积，m2；m为整个分叉管道的总质量，kg；S8，利用加速度a和管道固有频率计算分叉管道的振幅。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国石油天然气股份有限公司 一种天然气分叉埋地管道在高流速下的振动模拟方法

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