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题名细长旋转杆管柱与采出液耦合振动与碰撞数值方法研究
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作者
岳欠杯
王笑笑
王岗
李辉
徐燕璐
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机构
东北石油大学机械科学与工程学院
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出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第2期249-259,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52374034,11972114)
黑龙江省自然科学基金资助项目(LH2022E018)。
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文摘
针对浸没在流体中细长杆管柱间相互接触问题,基于嵌套网格技术,建立了细长旋转杆管柱与采出液耦合振动和碰撞的数值求解方法。将外环空流体域分为相互嵌套的子区域:背景网格和组件网格,推导了各嵌套区域流场边界传递信息的插值计算公式,采用分域方法对采出液流体域与杆柱固体域耦合进行求解,并建立了物理量传递方法和归一化收敛准则。搭建了垂直旋转杆柱与采出液耦合模拟实验装置,并将数值模拟结果和实验结果进行比较,验证了本文数值方法的正确性。研究了不同流体黏度、杆柱旋转速度条件下细长杆管柱间耦合振动与碰撞特性,结果表明:流体黏度越大,杆柱运动受流体黏性阻力的影响越明显,碰撞时的接触压力越小,振动越小;杆柱转速越大,振动越剧烈,杆柱受扭转变形的影响越明显,碰撞时的法向加速度越小,接触压力因此减小;当管柱间发生碰撞时,杆柱任意一点加速度发生突变,振动加剧。
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关键词
流固耦合振动
旋转杆柱
振动与碰撞
嵌套网格
分域方法
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Keywords
fluid-structure coupling vibration
rotational rod and tube
vibration and collision
overset mesh
subdomain method
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分类号
O351.4
[理学—流体力学]
TE921.2
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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