机坪管网输送低温介质时流固耦合分析
Fluid-structural coupling analysis for apron pipeline system transmitting cryogenic fluids
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文摘
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机坪输油管道埋设在停机坪下方,是飞机航空燃油的主要供给渠道,对安全要求较高。高寒地区,部分机坪管道会出现泄漏状况,对机场安全运营造成了威胁,需要引起较高的重视。该文借助ANSYS有限元软件,分别建立了带有法兰连接的Z形补偿管道和直管管道模型。通过流固耦合分析,对两组管道的力学性能进行了对比分析,探讨了介质流动、温度变化等对管道受力的影响。研究结果表明:直管管道在温度变化的条件下,法兰连接处易出现较大的拉伸和弯曲应力,是低温管道泄漏的危险点。增加Z形补偿对长管道流动影响不大,但可降低管道因内部流体和内外温差产生的轴向收缩量,有利于保护管道上法兰的密封性能。法兰的密封性能与螺栓预紧力有着很大关系。最后,通过与现场测试结果进行对比分析,验证了数值模拟的准确性。 |
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其他语种文摘
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Pipes used in airports are located under aprons. It has significant safety requirements as main fueling method for airplanes. Part of the pipeline systems may leak sometimes in areas with chilly atmosphere, and brings tremendous safety threats. In this paper, pipe with and without Z compensation were built by ANSYS. Mechanical properties for two kinds of pipe above were compared to discuss impact of fluid flow, temperature variation on pipes through fluid-structural coupled analysis. Results show that, flange connection part is the dangerous point for cryogenic pipeline leakage, where large stretching and bending stress come out under temperature variation. Z compensation has limited influence on long pipe fluid, while can diminish axial shrinkage under impact of inner fluid and temperature difference, which is beneficial for flange sealing. Bolt pretention load has impact on flange sealing. At last, field tests are carried out and compared with numerical analysis result, which further validate method of numerical simulation. |
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来源
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水动力学研究与进展. A辑
,2016,31(6):739-744 【核心库】
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DOI
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10.16076/j.cnki.cjhd.2016.06.011
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关键词
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输油管道
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低温介质
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流固耦合
;
泄漏
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地址
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1.
中国科学院力学研究所, 北京, 100190
2.
中国航空油料有限责任公司, 北京, 100088
3.
总后勤部油料研究所, 北京, 110000
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语种
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中文 |
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文献类型
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研究性论文 |
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ISSN
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1000-4874 |
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学科
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石油、天然气工业 |
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文献收藏号
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CSCD:5870443
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参考文献 共
10
共1页
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