[实用新型]一种管束流固耦合动力学振动试验装置

说明书

一种管束流固耦合动力学振动试验装置，包括试验管道和支撑柱，试验管道由模拟直管和模拟弯管组成，支撑柱分别设置在模拟直管和模拟弯管下方，增压泵连接储存水箱和试验管道以输送试验流体，试验管道上还设置有热电偶、应变片、压力表、流量表、引伸计分别对在试验流体作用下的试验管道的温度、流量、压力进行测定，从而确定管道的振动力学特性；相比于现有装置，增压泵与模拟直管之间使用连接软管连接，可有效隔绝振动传递，其应用范围广泛，储存水箱与收集水箱之间设有连接管道和循环泵，可以将实验后的处于终点液体直接通过管路转移至实验开始时的起点，操作简便快捷。

技术领域

本实用新型涉及管束流固耦合动力学实验设备技术领域，具体涉及一种管束流固耦合动力学振动试验装置。

背景技术

放喷管线是井控管汇的重要组成部分，在现场放喷作业时，需要有控制地将高压泥浆、油气流通过放喷管线引导至放喷池、燃烧器中，放喷过程中流体高速流动会对管线产生巨大的冲击力，容易造成放喷管线剧烈振动和摆动，甚至导致设备伤人、井喷失控等事故，因此需要研究放喷过程中管线振动问题，即放喷过程中的流固耦合动力学振动。

目前已经有相关实验装置，如中国申请专利CN201320544155.2公开了一种用于测试热流固耦合管道力学特性的装置，但该装置还存在一些缺陷：首先，其未考虑泵本振动传递至实验管束上对实验管束振动产生的影响，其测定数值不够准确；其次，该装置只考察了竖直管体的振动情况，未考虑弯曲管体部分所具有的振动状况，研究对象过于单一；最后，恒温水箱与排水水箱之间未设置连接管线，无法做到实验水体的直接转移，操作较复杂。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型目的在于提供一种管束流固耦合动力学振动试验装置，以解决现有技术中存在的相关问题。

本实用新型提供的技术方案是，提供一种管束流固耦合动力学振动试验装置，包括试验管道和支撑柱，所述试验管道由模拟直管和模拟弯管组成，所述模拟直管一端经连接软管与增压泵相连，另一端经连接软管与模拟弯管相连，所述模拟弯管上不与连接软管相连的一端伸入收集水箱中；所述支撑柱分别设置在模拟直管和模拟弯管下方；所述增压泵下方设置有储存水箱，增压泵的进液管道伸入储存水箱中；所述模拟直管和所述模拟弯管靠近两端管体上均设置有热电偶，所述热电偶与外部设置的测温仪电连接；模拟直管管体上环绕设置有应变片，模拟弯管管体弯头处环绕设置有应变片，所述应变片均与外部设置计算机电连接；所述模拟直管管体上还设置有引伸计，所述引伸计与外部设置计算机电连接。

进一步的，所述储存水箱与所述收集水箱管路连接，其连接管路上还设置有循环泵。

进一步的，所述储存水箱与所述收集水箱之间的连接管路、所述模拟直管、所述模拟弯管上均设置有液体阀门。

进一步的，所述模拟直管上还分别设置有流量表和压力表。

进一步的，所述模拟弯管上设置有压力表。

进一步的，所述模拟直管外壁上吊设有可调配重。

与现有技术相比，上述技术方案具有如下优点：

1、增压泵与模拟直管之间使用连接软管连接，可有效隔绝振动传递，确保模拟直管在测试时不受增压泵本身产生的振动影响，提高了试验的准确性。

2、试验管道中加入了带有弯曲部分的模拟弯管，并使模拟弯管与模拟直管通过连接软管相连，使得试验装置能够在不受模拟直管影响的情况下，对模拟弯管的振动情况进行研究，具有更大的应用范围。

3、储存水箱与收集水箱之间设有连接管道和循环泵，可以将实验后的处于终点液体直接通过管路转移至实验开始时的起点，操作简便快捷。

附图说明