بررسی تاثیر سرعت سیال داخلی بر ارتعاش آزاد رایزرهای آب عمیق به روش نیمه تحلیلی

رایزر دریایی جهت انتقال نفت و گار از دل دریا به عرشه سکو استفاده می شود. لذا اظمینان از رفتار مناسب آن تحت اثر نیروهای محیطی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، ابتدا معادله ارتعاش رایزر با در نظر گرفتن تمام پارامترهای هندسی و فیزیکی موثر در حرکت آن، از جمله سرعت سیال داخلی بدست آمد. از آنجا که با منظور نم.دن جریان داخل رایزر، شکل مود نسبت به فرم سینوسی متفاوت می گردد، از این رو معادله حاکم به روش نیمه تحلیلی و با کمک سری فوریه بسط داده شد و با حل مساله مقدار ویژه حاصل، فرکانس های طبیعی رایزر بدست آمد . نتایج مدل نشان داد که این فرکانسها نه تنها از دقت مناسب برخوردار هستند بلکه نسبت به رو ش های عددی متداول دیگر در حافظه و زمان اجرای مدل و در نتیجه در هزینه محاسبات به طور محسوسی صرفه جویی می گردد. در پایان تاثیر سرعت سیال داخلی بر فرکانس های طبیعی و کشش بالای رایزر بررسی شد نتایج این بررسی نشان داد که افزایش سرعت سیال داخلی باعث کاهش فرکانس های طبیعی می شود که تطابق درستی با واقیعت فیزیکی مسئله دارد. همچنین در بررسی ترم های جدیدی که با در نظر گرفتن جریان سیال داخل لوله، به معادله حاکم بر ارتعاش رایزر اضافه می گردند ملاحظه شد که ترم گریز از مرکز سهم بیش تری را نسبت به ترم کریولیس در کاهش فرکانس دارد . در نهایت میزان تغییرات کشش بالای رایزر برای کنترل کاهش فرکانس، بدست آمد

کلیدواژه ها:

ارتعاش آزاد رایزر ، فرکانس های طبیعی رایزر ، مقادیر ویژه ، سرعت سیال داخلی ، روش نیمه تحلیلی