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基于有限差分法的隔水导管定向打桩偏移特性研究
1
作者 王佳康 杨进 +3 位作者 李舒展 严德 殷启帅 朱国倞 《石油机械》 北大核心 2026年第2期60-67,共8页
为明确定向打桩过程中隔水导管偏移机理,建立了定向打桩过程中的全段隔水导管控制微分方程,并基于有限差分方法进行求解,提出了隔水导管定向打桩偏移计算模型。探究了关键因素对隔水导管定向打桩偏移特性的影响规律。研究结果表明:当导... 为明确定向打桩过程中隔水导管偏移机理,建立了定向打桩过程中的全段隔水导管控制微分方程,并基于有限差分方法进行求解,提出了隔水导管定向打桩偏移计算模型。探究了关键因素对隔水导管定向打桩偏移特性的影响规律。研究结果表明:当导管管鞋处坡口角度从10°增加到60°时,同一入泥深度处导管端部水平横向偏移增加,且随着入泥深度的不断增加,不同坡口角度导管之间端部水平横向偏移差距逐渐增大;隔水导管直径越大,其抗弯刚度越大,使得同一入泥深度处导管端部水平横向偏移量越小。以中国南海某区块为工程实例,对隔水导管定向打桩偏移特性进行计算分析,相比施工实测数据,计算误差最大为7.06%,相比有限元法最大误差为6.56%,验证了计算模型的准确性。研究结果可为现场隔水导管定向打桩防碰绕障施工提供理论指导。 展开更多
关键词 隔水导管 定向打桩 防碰绕障 有限差分 横向偏移 坡口角度
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大型深水导管架调平器卡爪性能试验研究
2
作者 黄山田 马天亮 +2 位作者 盛秀丽 郭浩 朱熙耕 《石油和化工设备》 2026年第1期211-213,179,共4页
对大型深水导管架安装采用的调平器卡爪力学性能进行了试验研究。首先针对卡爪受力特点和结构形式进行了分析,进而通过一套适用于模拟卡爪实际受力方式的试验装置来对不同材质及热处理方式的卡爪进行性能试验。通过对试验结果分析,得出... 对大型深水导管架安装采用的调平器卡爪力学性能进行了试验研究。首先针对卡爪受力特点和结构形式进行了分析,进而通过一套适用于模拟卡爪实际受力方式的试验装置来对不同材质及热处理方式的卡爪进行性能试验。通过对试验结果分析,得出最优的卡爪材质及热处理方式,为后续调平器的国产化及实际工程应用提供了依据。 展开更多
关键词 调平器 卡爪 力学性能 试验研究
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调平器结构强度分析及优化设计
3
作者 黄山田 郭浩 +2 位作者 马天亮 盛秀丽 朱熙耕 《工程机械文摘》 2026年第1期27-31,共5页
结合大型深水导管架调平器施工过程中的3种主要工况,对其主要受力部件的载荷进行分析计算,对这些受力构件的结构强度进行校核,并在此基础上对重量较大的环体进行结构优化设计,从而在满足设备使用性能的情况下有效减轻设备重量,使原材料... 结合大型深水导管架调平器施工过程中的3种主要工况,对其主要受力部件的载荷进行分析计算,对这些受力构件的结构强度进行校核,并在此基础上对重量较大的环体进行结构优化设计,从而在满足设备使用性能的情况下有效减轻设备重量,使原材料得到充分利用,极大降低生产制造成本,为以后类似装备的设计和制造提供参考。 展开更多
关键词 调平器 分析计算 结构强度 优化设计
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基于SACS的防沉板强度计算方法研究
4
作者 罗起航 袁玉杰 +2 位作者 李铎 李作群 王策 《石油和化工设备》 2026年第3期115-119,共5页
防沉板作为导管架结构的关键附属构件,其结构形式随导管架设计的多样化而不断发展;为解决以三角形和矩形为框架设计的防沉板强度计算问题,基于SACS分别对这两种主要结构形式的防沉板进行受力分析和反力求解;针对矩形框架防沉板求解欠约... 防沉板作为导管架结构的关键附属构件,其结构形式随导管架设计的多样化而不断发展;为解决以三角形和矩形为框架设计的防沉板强度计算问题,基于SACS分别对这两种主要结构形式的防沉板进行受力分析和反力求解;针对矩形框架防沉板求解欠约束问题,根据不同工况对防沉板进行区域划分并补充特定约束;进而模拟出防沉板在环境荷载、导管架自重和地面支持力作用下的准确受力,求解出其真实强度。利用该方法可为各种形式的防沉板坐底强度计算提供参考。 展开更多
关键词 导管架 防沉板 强度计算 SACS
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海洋模块钻机钻井液循环系统优化及安全环保技术应用
5
作者 李青松 《石化技术》 2026年第1期143-145,共3页
传统海洋钻井液循环系统存在效率低下、设备磨损大、井喷和卡钻等安全隐患,同时废弃钻井液排放污染海洋环境。行业工程实践表明,通过系统化优化与环保技术应用,海上钻井作业可实现井底压力波动降低约10%~20%、钻井液消耗减少约15%~25%... 传统海洋钻井液循环系统存在效率低下、设备磨损大、井喷和卡钻等安全隐患,同时废弃钻井液排放污染海洋环境。行业工程实践表明,通过系统化优化与环保技术应用,海上钻井作业可实现井底压力波动降低约10%~20%、钻井液消耗减少约15%~25%、废弃钻井液排放量下降约15%-25%,同时安全事故发生率和环保风险显著降低。关键技术包括钻井液性能优化、循环泵与固控系统改进,以及在线监控与闭环控制升级。系统化优化与环保技术的结合不仅提升作业效率和压力稳定性,也有效减少环境污染,实现海洋钻井作业绿色化和可持续发展,为海洋钻探提供可量化的安全与环保防护经验。 展开更多
关键词 海洋钻机 钻井液 循环系统 环保技术
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基于门型悬臂梁的水下井口修井能力拓展方案设计
6
作者 汪迪 季增祺 +2 位作者 常双利 陈治国 余娅琪 《石油和化工设备》 2026年第1期229-233,共5页
针对某自升式钻井平台门型悬臂梁,进行了水下井口修井能力拓展研究。基于目前门型悬臂梁自升式钻井平台的结构特点,为增设其浅水水下井口修井、增产作业能力,同时提升悬臂梁可变载荷利用率,提出了在门型悬臂梁内搭载平台支持设备的适应... 针对某自升式钻井平台门型悬臂梁,进行了水下井口修井能力拓展研究。基于目前门型悬臂梁自升式钻井平台的结构特点,为增设其浅水水下井口修井、增产作业能力,同时提升悬臂梁可变载荷利用率,提出了在门型悬臂梁内搭载平台支持设备的适应性改造方案。并结合有限元数值模拟,计算平台支持设备所受最大应力及最大变形量等评价指标。研究结果发现,门型悬臂梁增设该套平台支持设备并搭载井口压力控制装备后,可连接水下修井系统从而具备水下井口修井、增产作业能力。研究结论对未来门型悬臂梁能力拓展的适应性改造提供了参考,为进一步提升平台的功能性提供了理论依据。 展开更多
关键词 门型悬臂梁 水下井口修井 适应性改造 有限元
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固定翼扩眼器井底流场的影响因素
7
作者 陈志 冉小丰 +1 位作者 张宗旗 徐畅 《凿岩机械气动工具》 2026年第2期70-72,共3页
当前,扩眼作业面临喷嘴角度、转速与岩屑粒径匹配性不佳引发的岩屑运移效率低的问题。构建三维数值模型,系统研究了上述参数对流场特征的影响规律。研究结果表明,当喷嘴角度为58°时,岩屑清洗效果最优;转速须与钻井液排量合理匹配;... 当前,扩眼作业面临喷嘴角度、转速与岩屑粒径匹配性不佳引发的岩屑运移效率低的问题。构建三维数值模型,系统研究了上述参数对流场特征的影响规律。研究结果表明,当喷嘴角度为58°时,岩屑清洗效果最优;转速须与钻井液排量合理匹配;大粒径岩屑在旋流场中的运移效率更高。研究成果为固定翼扩眼器水力结构优化提供了理论依据,为提高深井扩眼作业效率提供了参考。 展开更多
关键词 固定翼扩眼器 井底流场 数值模拟
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考虑电磁干扰的海洋石油钻井平台电气设备谐波抑制方法研究
8
作者 张迪 王赫 吕应刚 《电器工业》 2026年第1期115-119,共5页
海洋石油钻井平台负载非线性特性强,谐波频谱宽且随机性强,传统滤波方法难以动态适配。为了保障平台电气系统的稳定运行,本研究考虑电磁干扰,设计一种海洋石油钻井平台电气设备谐波抑制方法。通过结合MDSOGI-PLL结构与频率自适应反馈环... 海洋石油钻井平台负载非线性特性强,谐波频谱宽且随机性强,传统滤波方法难以动态适配。为了保障平台电气系统的稳定运行,本研究考虑电磁干扰,设计一种海洋石油钻井平台电气设备谐波抑制方法。通过结合MDSOGI-PLL结构与频率自适应反馈环节,建立锁相环中的PI参数与电网频率变化之间的协同关系,并利用MDSOGI-PLL分解动态电气设备信号在不同维度上的谐波分量。利用平面磁集成的方式,调节电磁干扰滤波器参数,达到谐波分量收敛的效果。在测试结果中,设计方法下单位测试周期内的谐波幅值明显降低,30个测试周期内的谐波含量明显低于对照组。 展开更多
关键词 电磁干扰 电气设备 谐波抑制 MDSOGI-PLL 协同关系 谐波分量 平面磁集成
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海洋石油钻井机械及工具现代技术关键性研究
9
作者 黄泽彬 陈海涛 单军锋 《中国设备工程》 2026年第4期203-205,共3页
海洋石油资源开发是保障国家能源安全的战略核心,而钻井作业作为海洋石油开采的基础环节,作业效率直接取决于钻井机械及工具的技术水平。本文首先介绍海洋石油钻井机械类型,其次分析现代海洋石油钻井所用技术,最后从建立完善的设备全生... 海洋石油资源开发是保障国家能源安全的战略核心,而钻井作业作为海洋石油开采的基础环节,作业效率直接取决于钻井机械及工具的技术水平。本文首先介绍海洋石油钻井机械类型,其次分析现代海洋石油钻井所用技术,最后从建立完善的设备全生命周期管理体系、加强设备维护保养团队建设与技术培训、应用智能化技术提升设备维护保养效率几个方面深入说明并探讨现代化石油钻井机械设备管理的有效措施,旨在为海洋石油钻井行业的技术升级、设备管理优化提供参考。 展开更多
关键词 海洋石油钻井 钻井机械 钻井工具 现代技术 智能化
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桩腿对接耦合装置的预制方案的改进与实施
10
作者 钱辉 《石油和化工设备》 2026年第1期214-218,228,共6页
LMU即Leg Mating Unit,桩腿对接耦合装置,用于海上钻井平台与导管架的结合部位。该装置为套筒结构,焊接固定在导管架的上端,结构形式复杂,焊接难度大,焊接量大,尺寸精度要求高。作者在工程实践中,运用系统思维,对预制工艺的各环节统筹计... LMU即Leg Mating Unit,桩腿对接耦合装置,用于海上钻井平台与导管架的结合部位。该装置为套筒结构,焊接固定在导管架的上端,结构形式复杂,焊接难度大,焊接量大,尺寸精度要求高。作者在工程实践中,运用系统思维,对预制工艺的各环节统筹计划,并自主创新辅助工具,以配合自动化设备的使用,制定了一套优化的预制方案并在工程项目中成功实施了,验证了其有效性。 展开更多
关键词 LMU 桩腿对接耦合装置 套筒结构 焊接工艺 尺寸精度
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基于STAR分析法的海上油田钻机资源配置优化
11
作者 刘佳盼 刘杰 +1 位作者 高永华 运如轩 《科技创新与生产力》 2026年第1期79-81,共3页
文章针对海上油田钻机资源供不应求的问题,运用STAR分析法(情景、任务、行动、结果),通过工作量滚动梳理、资源科学配置、计划预警执行和精细化管理,实现了钻机资源优化。实践表明:钻井船等停时间显著缩短,待机费用有效降低,机具利用率... 文章针对海上油田钻机资源供不应求的问题,运用STAR分析法(情景、任务、行动、结果),通过工作量滚动梳理、资源科学配置、计划预警执行和精细化管理,实现了钻机资源优化。实践表明:钻井船等停时间显著缩短,待机费用有效降低,机具利用率大幅提升,为增储上产提供了系统化管理支撑。 展开更多
关键词 钻机资源 管理提升 优化配置 STAR分析 增储上产
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基于潮差与管柱拉升风险评估的深水套管悬挂作业优化
12
作者 赵金涛 《石化技术》 2026年第1期129-131,共3页
在海洋油气深水钻井套管悬挂作业中,潮差导致的作业平台与海底坐挂点之间的周期性相对垂直运动会严重干扰送入深度的准确测量,无法精准判断套管挂是否坐挂到位,引发坐挂失败或错误坐挂。为此,系统分析平台-海底相对运动与管柱重力拉升... 在海洋油气深水钻井套管悬挂作业中,潮差导致的作业平台与海底坐挂点之间的周期性相对垂直运动会严重干扰送入深度的准确测量,无法精准判断套管挂是否坐挂到位,引发坐挂失败或错误坐挂。为此,系统分析平台-海底相对运动与管柱重力拉升对深度测量和坐挂判断的影响机理,以及坐挂位置判断错误导致的各类失效风险。基于风险评估,提出核心防控策略在于精确计算重力拉升量并应用潮差绳技术消除潮差对深度测量的影响,以确保坐挂位置判断准确。 展开更多
关键词 潮差 管柱拉升 深水套管 悬挂作业 坐挂判断
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多刀翼领眼磨鞋合金齿优化研究及现场应用
13
作者 王玉龙 王小磊 +2 位作者 刘邦宇 卜鸿浩 王洪路 《中国设备工程》 2026年第5期101-102,共2页
多刀翼领眼磨鞋作为处理低产低效老井套管的主流磨铣工具,在修井过程中,常规多刀翼领眼磨鞋普遍存在刀翼合金齿破碎磨损程度大、磨铣套管进尺缓慢、返出套管铁屑粗长堵塞环空以及焊接强度低合金脱落等问题。针对其关键切削部件硬质合金... 多刀翼领眼磨鞋作为处理低产低效老井套管的主流磨铣工具,在修井过程中,常规多刀翼领眼磨鞋普遍存在刀翼合金齿破碎磨损程度大、磨铣套管进尺缓慢、返出套管铁屑粗长堵塞环空以及焊接强度低合金脱落等问题。针对其关键切削部件硬质合金齿,本文深入研究了材料性能、合金形状及钎焊工艺等因素对于磨铣效果的影响,并据此进行多刀翼领眼磨鞋的优化改进。在现场的实际应用中,改进后的新型磨鞋磨铣效率和使用寿命有大幅提升,磨铣后套管铁屑细短且返出顺畅,对于提高修井效率和安全性具有参考意义。 展开更多
关键词 多刀翼领眼磨鞋 合金齿 磨铣 修井
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渤海油田东三段地层特性分析及钻头选型建议
14
作者 左鸥 胡国金 《内江科技》 2026年第1期80-81,共2页
钻头选型是影响钻井速度的关键因素之一,本文基于渤海油田东三段钻头使用情况分析该层段地层特性,得到渤海油田东三段地层钻头所适配的结构特性,对今后渤海油田东三段钻井提速有重要指导意义。0引言在钻井中,钻头选择不当会导致机械钻... 钻头选型是影响钻井速度的关键因素之一,本文基于渤海油田东三段钻头使用情况分析该层段地层特性,得到渤海油田东三段地层钻头所适配的结构特性,对今后渤海油田东三段钻井提速有重要指导意义。0引言在钻井中,钻头选择不当会导致机械钻速降低、钻井周期延长,钻井成本增加,所以钻头的合理选型对提高油气井钻井速度、降低钻井综合成本起着重要作用[1-2]。钻头选型与所钻地层的特性有着紧密联系,因此本文基于渤海油田东三段钻头使用情况总结了地层可钻特性,给出了渤海油田东三段地层钻头选型结论与建议[3-6]。 展开更多
关键词 钻头选型 东三段地层 钻井速度 渤海油田
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自动化技术在防喷器液控系统泄漏监测中的应用
15
作者 杨长彪 杨晓露 +3 位作者 毛雪平 张颖慧 陈章瑞 曾发明 《设备管理与维修》 2026年第2期155-157,共3页
通过在液压管线上安装无线压力传感器,并匹配相应的压力监测系统及声光报警器,设置压力报警限值,实现对防喷器液压管线压力的实时监测预警。系统包括硬件系统(无线压力变送器、声光报警器等)和软件系统(数据采集、监测、查询与导出、报... 通过在液压管线上安装无线压力传感器,并匹配相应的压力监测系统及声光报警器,设置压力报警限值,实现对防喷器液压管线压力的实时监测预警。系统包括硬件系统(无线压力变送器、声光报警器等)和软件系统(数据采集、监测、查询与导出、报警模块)。室内测试和现场应用表明:该系统能够准确、及时地监测到液压管线的压力变化,有效预警泄漏情况,降低现场作业的安全事故发生率,提高生产效率,确保钻井现场井控安全。 展开更多
关键词 自动化技术 防喷器 压力监测 报警系统
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深水钻井平台防喷器液压控制系统可靠性提升技术
16
作者 高琪琪 张晋 张晓磊 《全面腐蚀控制》 2026年第1期305-307,共3页
目的:提升深水钻井平台防喷器液压控制系统的可靠性,确保其在极端环境下的稳定性与安全性。方法:通过多物理场耦合仿真模型分析,优化液压泵、控制阀、执行器等关键元件,采用冗余设计和智能监测系统进行优化。结合现场监测数据,评估优化... 目的:提升深水钻井平台防喷器液压控制系统的可靠性,确保其在极端环境下的稳定性与安全性。方法:通过多物理场耦合仿真模型分析,优化液压泵、控制阀、执行器等关键元件,采用冗余设计和智能监测系统进行优化。结合现场监测数据,评估优化效果。结果:优化后的系统在执行时间(1.13~1.20s)、精度误差(2.1%~2.6%)、液压油流量(110~132L/min)和系统稳定性(99.3%~99.9%)方面均显著提升。结论:优化后的方案有效地提高了防喷器液压控制系统在深水钻井平台上的可靠性与稳定性,保证了防喷器在复杂环境下长时间的安全工作。 展开更多
关键词 深水钻井 液压控制系统 可靠性提升 现场监测
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深水动力定位平台隔水管软硬悬挂作业模式类比分析
17
作者 谢军华 刘坤翔 +1 位作者 王彪 宋玲安 《内江科技》 2026年第1期42-43,29,共3页
隔水管是深水半潜式钻井平台建立钻井循环系统的关键组件,也是平台最大作业水深的主要限制因素,隔水管浮力等级的不同,会限制平台作业时的最大水深、最大作业半径以及张力器顶张力等,且应急避台时,平台需要根据台风准备时间不同,决定是... 隔水管是深水半潜式钻井平台建立钻井循环系统的关键组件,也是平台最大作业水深的主要限制因素,隔水管浮力等级的不同,会限制平台作业时的最大水深、最大作业半径以及张力器顶张力等,且应急避台时,平台需要根据台风准备时间不同,决定是否回收全部隔水管并进行航行避台作业。本文根据南海海域环境特点,对深水平台隔水管顶张力、安全作业半径、悬挂窗口等进行计算,并类比分析了软、硬悬挂隔水管航行时的特点,结合实例分析,为钻井平台悬挂隔水管航行提供安全参考。 展开更多
关键词 作业模式 南海海域 软硬悬挂 顶张力
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非线性海洋环境载荷下隔水管动态响应与优化设计研究
18
作者 邢云龙 张博 +2 位作者 徐化奎 张晶 王可鑫 《钻采工艺》 北大核心 2025年第4期48-56,共9页
隔水管系统作为连接海底井口与钻井平台的关键结构,在强洋流与显著潮差的海洋环境中面临严峻的安全与稳定性挑战,频发的结构变形与疲劳破坏问题亟需通过精细建模与参数优化加以应对。文章围绕深水钻井作业中隔水管在非线性海洋环境载荷... 隔水管系统作为连接海底井口与钻井平台的关键结构,在强洋流与显著潮差的海洋环境中面临严峻的安全与稳定性挑战,频发的结构变形与疲劳破坏问题亟需通过精细建模与参数优化加以应对。文章围绕深水钻井作业中隔水管在非线性海洋环境载荷作用下的动力学响应行为开展研究:基于改进的Morison方程构建波浪—潮流耦合的非线性载荷模型,采用最小势能原理与变分方法推导结构控制方程,通过Hermite插值与Galerkin法实现有限元离散,并结合Newmark方法进行动态响应求解。研究发现:隔水管在水深约102 m处易形成“位移峰值+零转角”的高曲率响应区,属于结构潜在失效段。针对该薄弱区域,提出壁厚梯度优化设计策略,可有效降低最大位移、抑制角度波动并缩短响应周期,从而提升隔水管对中高频载荷的抵抗能力。进一步分析发现,顶张力是最直接高效的控制参数;在强潮流工况下,通过提高顶张力并结合壁厚增强形成协同抑制策略,可显著恢复结构安全裕度,满足大潮差(>1.5 m)等极端工况下的稳定运行需求。研究成果可为深水隔水管系统的设计优化与作业风险控制提供理论支撑与工程参考。 展开更多
关键词 隔水管 动力学响应行为 非线性载荷 壁厚梯度优化设计 顶张力 协同抑制策略
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海面之下的钻井平台
19
作者 王东凡(文/图) 《百科探秘(海底世界)》 2026年第1期15-19,共5页
大家好,我们往期介绍了海上的“钢铁堡垒”——钻井平台,了解到它是漂浮在大海上进行石油开采作业的。但是,石油深藏在海底的岩石之下,而位于海面上的钻井平台是如何与海底连接的呢?本期我们就带大家揭秘海面之下的钻井平台。
关键词 石油开采 海底 连接 钻井平台 钢铁堡垒
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水射流数值分析及其在海洋工程后挖沟中的应用
20
作者 潘悦然 《地基处理》 2025年第5期425-430,共6页
高压水射流技术作为一种新兴技术,近十年间被石油工程、冶金采矿、海洋开发等能源领域广泛采用。在海洋工程后挖沟作业中,常采用水力喷射式海底管道挖沟机,通过喷射高速水流冲破土体或将土体液化,以此形成符合海底管道挖沟铺设要求的沟... 高压水射流技术作为一种新兴技术,近十年间被石油工程、冶金采矿、海洋开发等能源领域广泛采用。在海洋工程后挖沟作业中,常采用水力喷射式海底管道挖沟机,通过喷射高速水流冲破土体或将土体液化,以此形成符合海底管道挖沟铺设要求的沟形和沟深。目前,国际上高压水射流挖沟机的作业水深可达3000 m。本文结合计算流体力学和仿真学,以锥形组合喷嘴为研究对象,建立湍流下的几何模型,把喷嘴作为淹没射流场进行模拟,通过改变入口压力(10~100 MPa),对组合喷嘴的流速、压力、流量和冲击力等参数进行了数值分析,得到了在一定喷嘴间距、喷嘴夹角下入口压力对流场的影响规律。研究结果对海洋工程应用具有指导意义,最后对我国海洋工程后挖沟技术的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 高压水射流 海底管道挖沟 锥形喷嘴 淹没射流 湍流 入口压力
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