| 基于VOF方法的海底管道溢油扩散数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 李志刚,蒋梅荣,余建星.基于VOF方法的海底管道溢油扩散数值模拟研究[J].海洋工程,2016,34(6):100-110. |
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| 作者姓名： | 李志刚 蒋梅荣 余建星 |
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| 作者单位： | 1. 海洋石油工程股份有限公司，天津 300451; 2. 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072; 3. 中海油研究总院，北京 100028;1. 海洋石油工程股份有限公司，天津 300451; 2. 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072; 3. 中海油研究总院，北京 100028;天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072 |
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| 基金项目： | 工信部海洋工程装备科研项目（E-0815C003）；中国博士后科学基金（2015M580203）；国家自然科学基金重点项目（51239008） |
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| 摘 要： | 在海底输油管道运行过程中,管道渗漏、穿孔及破碎都会导致原油泄漏。对溢油运动的轨迹及其扩散范围作出预报可为溢油事故的处理提供及时、准确的信息,指导应急处理的正确实施。基于工程实际需求,采用有限体积法,结合k-ε紊流模型,建立了海流作用下海底输油管道溢油扩散数值模型。采用VOF方法(volume of fluid method)追踪多相流界面。首先,将数值模拟结果与Fan的实验值及Zheng和Yapa的数值结果进行了对比,验证数值模型的可靠性;其次,研究了不同原油溢出速度与环境水深对不同时刻溢油轨迹、到达海面时间、横向漂移距离与海面扩散范围的影响。研究表明:随原油溢出速度增大,溢油到达海面时间逐渐减小,溢油横向漂移距离与海面扩散范围则逐渐增大;随环境水深增大,溢油到达海面时间逐渐增大,且其变化接近线性分布。
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| 关 键 词： | 海底管道 溢油 湍流 有限体积法 VOF方法 |
Numerical simulation on the oil spill for the submarine pipeline based on VOF method |
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| LI Zhigang,JIANG Meirong and YU Jianxing.Numerical simulation on the oil spill for the submarine pipeline based on VOF method[J].Ocean Engineering,2016,34(6):100-110. |
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| Authors: | LI Zhigang JIANG Meirong and YU Jianxing |
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| Institution: | 1. Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Tianjin 300451, China; 2. State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 3. CNOOC Research Institute, Beijing 100028, China;1. Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Tianjin 300451, China; 2. State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 3. CNOOC Research Institute, Beijing 100028, China;State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 300072, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | submarine pipeline oil spill turbulence finite volume method VOF method |
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