力学与实践

作者：杨俊岩, 李萌, 赖先宇, 魏孟然, 杜燕连, 沈义俊,

关键词：海洋立管, 气液两相流, 管道振动, 光纤监测, 能量占比,

管道气力提升系统作为一种绿色、环保的输运系统，在海洋资源与能源开发中应用潜力巨大。然而由于其涉及复杂的管道气液/气液固多相流，相关理论基础、监测手段和分析方法较为欠缺，大大限制了其工程应用。本研究使用光纤分布式声学传感（distributed acoustic sensing，DAS）技术采集在不同浸没比不同气流量下立管的振动信号。结果显示，立管的振动信号幅度随着气流量增加而增大，在搅拌–环状流时期达到峰值0.227 rad；相同气流量下，浸没比为0.8和0.85时立管振动强度最为强烈。对信号进行能量占比分析发现，0～20 Hz和20～40 Hz两个频段为立管振动能量的主要部分，且0～20 Hz频段在搅拌–环状流时达到了最大能量占比80%。本研究为基于光纤传感技术实现管道气力提升系统的健康监测与工程应用提供了切实可行的研究方法。

来源：2026年第1期

《力学与实践》期刊编辑部

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