海底管道水下气体扩散FLUENT仿真分析

海底管道气体扩散到自由表面的半径及泉涌高度是进行水下气体泄漏风险分析的关键因素。利用FLUENT软件中的VOF模型和DPM模型耦合方式,对海底管道气体竖向扩散进行了仿真。模拟了水气两相交界面的行为,研究了气泡粒子扩散过程,分析了气泡粒子的扩散半径及轴向位移,讨论了不同泄漏速率对水下气体上升时间及水气两相交界面中泉涌高度的影响。通过模型中的水气两相交界面中泉涌高度和上升时间与实验结果的比较,验证了模型在一定条件下的正确性。     

波流联合作用下海底管道侧向运动数值分析

研究旨在提出波流联合作用下海底管道侧向运动数值模拟分析方法。通过建立三维离散刚体模拟海床,梁单元模拟海底管道,设置了两个载荷步模拟管道与土壤接触的过程,解决了实体模型不易收敛的问题。分析了不同管—土法向行为接触刚度、不同管—土切向行为摩擦系数、不同波流参数以及不同单位长度管道水下质量对海底管道侧向运动的影响。研究表明：海底管道的最大等效应力、最大侧向位移、最大接触压力以及最大横向摩擦剪应力对于管—土法向行为接触刚度的变化并不敏感;管道的最大侧向位移随着管—土切向行为摩擦系数增大而减小,呈现出线性变化的关系;当波高一定时,管道的最大侧向位移随着流速的增加而增大,并且波高越小,最大侧向位移随流速增加的速度明显越大;管道最大侧向位移随着单位长度管道水下质量的增加而减小,并且呈现出线性变化的关系。     

桥塔涡激共振可靠性简化计算方法

针对桥塔在风载荷下的涡激共振可靠性问题,在涡激振动机理与频率锁定现象研究基础上,提出一种计算桥塔涡激振动可靠性的简化方法.将临界风速结合Re数和Strouhal数建立涡激共振下桥塔安全裕度方程,并引入AFOSM求解方法解决非线性问题,利用MATLAB进行可靠性求解程序编制,在保证计算精度的同时大大降低了桥塔涡激振动可靠...     

深海设备回收过程运动响应研究

针对深海油气设备回收过程中通过深水区、波浪区以及出水阶段,建立水面起重船—吊缆—回收设备系统耦合运动数学模型。分析起重船和回收设备运动受力情况,推导相应的运动方程,并通过数值求解,分析起重船垂荡及纵摇的变化曲线,回收设备垂向位移变化曲线及吊缆张力变化曲线,考察起重船在波浪中运动对吊缆及回收设备产生的影响。通过工程实例进行计算分析,结果表明,在深海油气设备回收过程中,设备通过深水区时整个耦合系统处于相对比较安全的状态,而设备出水前及出水过程是回收作业较为危险阶段,此时应避免吊缆由于突变载荷作用发生断裂的情况。