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

پایان نامه
چکیده

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 ارتعاشات سیستم های piping طی شود. با ارائه فرض های منطقی و با استفاده از تئوری های اثبات شده علمی موجود، مسئله الاستو-دینامیک دردست به صورت ریاضی مدل سازی گردید. معادلات دیفرانسیل حاکم بر حرکت درون صفحه ای و برون صفحه ای لوله خمیده حامل جریان سیال با استفاده از هر دو تئوری محور مرکزی قابل اتساع و نیز غیرقابل اتساع استنتاج شد. معادلات بدست آمده با استفاده از قابلیت های نرم افزار matlab برای تحلیل مسائل المان محدود حل شد و رفتار دینامیکی درون صفحه ای یک لوله نیم دایره ای با دو انتهای کلمپ شده مورد ارزیابی قرار گرفت. حل معادلات بر اساس دو تئوری رایج محور مرکزی غیرقابل اتساع و تئوری اصلاح شده محور مرکزی غیر قابل اتساع صورت پذیرفت. نتایج حاصل همخوانی مناسبی با دستاوردهای حاصل از مطالعات پیشین نشان دادند. با اطمینان از دقت محاسبات، محدوده پایداری لوله خمیده حامل جریان سیال که تغییرات فشار داخلی در آن لحاظ گردیده بود نیز بررسی شد. نتایج بدست آمده از این بررسی نشان دادند که در نظر داشتن اثر گرادیان فشار در جریان داخلی لوله خمیده، سرعت بحرانی ایجاد ناپایداری را دستخوش تغییراتی می نماید و رفتار دینامیکی سیستم در مود اول ارتعاشی ناپایدار خواهد شد.

منابع مشابه

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

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 ...

حفاظت از تاسیسات نفت و گاز

متن کامل

نقش اکسیژن در تخریب و ایجاد خوردگی موضعی لوله های حفاری چاه های نفت و گاز

اکسیژن محلول در سیال حفاری به عنوان عامل اصلی و تسریع کننده در تخریب و ایجاد خوردگی موضعی لوله های حفاری عمل می کند. حضور و تشکیل یون های خورنده در ترکیب شیمیایی گل حفاری و نیز رسوب پوسته های معدنی و محصولات خوردگی بر روی سطح لوله، باعث تشدید خوردگی ناشی از اکسیژن می شوند. در مقاله حاضر،  اثرات خوردگی و تخریبی ناشی از حضور اکسیژن در سیال حفاری، مکانیزم و مورفولوژی های خوردگی ناشی از اکسیژن بر ر...

متن کامل

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 ...

متن کامل

بررسی تحلیلی اثر ثابت های زمانی سیال ویسکوالاستیک بر جریان در لوله های خمیده

چکیده در این تحقیق، حل تحلیلی برای جریان سیال مرتبه دو در یک لوله خمیده ارائه شده است. در این راستا از روش حساب اختلالات برای تحلیل میدان جریان استفاده شده و برخلاف تحقیقات پیشین، جملات سری­های حساب اختلالات تا مرتبه دو محاسبه شده­اند. در ضمن، رابطه تحلیلی برای دبی جریان ارائه شده و سرعت محوری، جریان ­ های ثانویه و مولفه­های میدان تنش به شکل دقیقی محاسبه شده­اند. همچنین، براساس حل ارائه شده برا...

متن کامل

تحلیل عددی ایجاد سایش ناشی از جریان گاز در خطوط لوله و ایستگاه‌های گاز

در این مقاله با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به تحلیل عددی ایجاد سایش در خطوط لوله و ایستگاه‌های گاز پرداخته شد و اثر پارامترهای مختلف تأثیرگذار در این مقوله مانند سرعت، دما، اغتشاش، ذرات ریز معلق در گاز و تعدد فازها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای این منظور ابتدا اطلاعات جامعی از ایستگاه‌های گاز جمع‌آوری شد. سپس با نرم‌افزارهای Catia و Solidwork، مدل تجهیزات ایستگاه ایجاد شد و در نهای...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

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

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023