| Περίληψη: | Ο σχεδιασμός και η λειτουργία των υποθαλάσσιων αγωγών είναι σύνθετες και πολύπλοκες
διαδικασίες, λόγο της φύσης του θαλάσσιου περιβάλλοντος. Η καταπόνηση των υποθαλάσσιων
αγωγών προέρχεται από φορτία λειτουργίας, περιβαλλοντικά φορτία, φορτία κατά την εγκατάσταση
και φορτία που προκύπτουν από ατύχημα. Ένα βασικό περιβαλλοντικό φορτίο που καταπονεί τους
κάθετους υποθαλάσσιους αγωγούς, αποτελεί η επιρροή του φαινομένου V.I.V. (Vortex Induced
Vibrations). Στην παρούσα εργασία, με τίτλο «Αλληλεπίδραση Ροής – Δομής σε Υποθαλάσσιο Αγωγό
από Σύνθετα Υλικά υπό την Παρουσία Θαλάσσιων Ρευμάτων», βασικός σκοπός είναι η ορθή
μοντελοποίηση και η μελέτη της αλληλεπίδρασης ροής δομής σε υποθαλάσσιους αγωγούς. Πιο
συγκεκριμένα, βασικοί στόχοι είναι η δημιουργία «ελαφρών» από υπολογιστικής πλευράς μοντέλων,
η μελέτη της απόκρισης τμήματος του κατακόρυφου αγωγού του συστήματος DIFIS και του
συστήματος MIFIS σε θαλάσσια ρεύματα με κύριο στόχο την μελέτη των υλικών κατασκευής του
αγωγού και του μήκους του ώστε να μειωθεί ο χρόνος εγκατάστασης των κάθετων αγωγών στα
συστήματα DIFIS και MIFIS. Η μείωση του χρόνου εγκατάστασης είναι μείζονος σημασίας μιας και
τα δύο συστήματα χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση πετρελαιοκηλίδων (DIFIS) καθώς και του
μίγματος πετρελαίου/αερίου ύστερα από βύθιση παράκτιων κατασκευών (Blow – Out) (MIFIS). Η
εργασία αποτελείται από 9 κεφάλαια τα οποία περιέχουν τις απαραίτητες πληροφορίες για την πλήρη
κατανόηση των αποτελεσμάτων της εργασίας.
Αναλυτικότερα, στο κεφάλαιο 1 παρουσιάζεται η περιγραφή του προβλήματος και γίνεται
αναφορά στην υπάρχουσα βιβλιογραφία. Ακόμα, παρουσιάζονται ο σκοπός και οι στόχοι της εργασίας.
Στο κεφάλαιο 2, γίνεται εκτενής αναφορά στο σύστημα DIFIS, δίνοντας έμφαση στα τμήματα μελέτης
του συστήματος. Εν συνεχεία, στο κεφάλαιο 3, γίνεται περιγραφή της έννοιας «αλληλεπίδραση ροής –
δομής» και παρουσιάζονται στοιχεία θεωρίας που διέπουν την μηχανική των ρευστών και την δυναμική
των κατασκευών. Στο 4ο κεφάλαιο, παρουσιάζονται οι αναλύσεις αναφοράς που διεξήχθησαν με σκοπό
την αξιολόγηση της λειτουργίας αλληλεπίδρασης ροής – δομής του προγράμματος Abaqus. Στο
κεφάλαιο 5, γίνεται αναφορά στις παραμέτρους και τις υποθέσεις που χρησιμοποιήθηκαν στην
δημιουργία των μοντέλων CFD και CSD. Επιπρόσθετα, παρουσιάζεται η μελέτη σύγκλισης πλέγματος
για τα μοντέλα. Τα αποτελέσματα της εργασίας παρουσιάζονται στα κεφάλαια 6, 7 και 8. Τέλος, στο
κεφάλαιο 9, γίνεται μια ολοκληρωμένη παρουσίαση των αποτελεσμάτων της εργασίας και γίνονται
προτάσεις για μελλοντική μελέτη.
Στα αποτελέσματα, για τμήμα του κάθετου αγωγού του συστήματος DIFIS παρατηρήθηκε
ψευδοστατική απόκριση για χαμηλές ταχύτητες ροής και ταλαντωτική συμπεριφορά με ταλάντωση
σταθερού πλάτους για υψηλότερη ταχύτητα ροής. Επίσης, με αντικατάσταση του πλαστικού αγωγού
του συστήματος DIFIS, από αγωγό, μεγαλύτερου μήκους, κατασκευασμένου από σύνθετα υλικά, είναι
εφικτή η μείωση του χρόνου εγκατάστασης του συστήματος DIFIS. Τέλος, το τμήμα του αγωγού του
συστήματος MIFIS παρατηρήθηκε ότι δεν διεγείρεται από τις δυνάμεις ροής σε συγκεκριμένη
ταχύτητα.
|
|---|
