基于VOF方法的海底管道溢油扩散数值模拟研究
本文关键词:基于VOF方法的海底管道溢油扩散数值模拟研究 出处:《海洋工程》2016年06期 论文类型:期刊论文
更多相关文章: 海底管道 溢油 湍流 有限体积法 VOF方法
【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。
[Abstract]:During the operation of the submarine oil pipeline, the leakage, perforation and breakage of the pipeline will lead to the leakage of crude oil. The prediction of the trajectory of oil spill movement and its diffusion range can provide timely and accurate information for the handling of oil spill accidents. To guide the correct implementation of emergency management. Based on the actual engineering requirements, the finite volume method is adopted and the k- 蔚 turbulence model is used. A numerical model of oil spill diffusion in submarine oil pipeline under the action of ocean current is established. The multiphase flow interface is tracked by VOF volume of fluid method. The numerical simulation results are compared with the experimental results of Fan and the numerical results of Zheng and Yapa to verify the reliability of the numerical model. Secondly, the effects of different oil spill velocity and environmental water depth on oil spill trajectory, arrival time, lateral drift distance and sea surface diffusion range at different time are studied. The results show that the oil spill velocity increases with the increase of oil spill velocity. The time of oil spill reaching the sea surface decreases gradually, and the distance between the lateral drift of oil spill and the diffusion range of the sea surface increases gradually. With the increase of environmental water depth, the time of oil spill reaching the sea surface increases gradually, and the variation is close to the linear distribution.
【作者单位】: 海洋石油工程股份有限公司;天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;中海油研究总院;
【基金】: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)
【分类号】:X55
【正文快照】: 洋环境方面造成了巨大的损失与破坏。例如,从1995年到2002年七年间,国内仅350万元损失以上事故就有9项,其中,2001年东海平湖油田由于油管冲刷断裂,仅修复费用就多达2 000多万,永久修复历时一年多[1]。近30年来,人们对于溢油对环境造成的破坏性影响的意识已逐渐增强,发展了50多
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 ;巴西桑托斯港发生溢油事故[J];交通环保;2001年02期
2 浦宝康;2003年国际溢油会议论文简介[J];交通环保;2004年01期
3 王天霖;刘寅东;李永琛;;基于改进溢油模型的溢油浮标水动力分析[J];大连海事大学学报;2010年02期
4 吴廷芳;南海北部海面溢油漂移可能路径的初步研究[J];热带海洋;1985年03期
5 文荟;海湾溢油三周年[J];交通环保;1994年04期
6 王水田;在天气恶劣的情况下回收开阔海面上的溢油[J];交通环保;1995年05期
7 乐yN;1997年首次重大船舶溢油事故[J];交通环保;1997年01期
8 ;近5年世界重大溢油事故[J];交通环保;1997年03期
9 赵如箱;浅谈溢油模型的发展及其应用设想[J];交通环保;2000年04期
10 任福安,殷佩海,耿晓辉;海上溢油事故等级的综合评定[J];交通环保;2000年06期
相关会议论文 前8条
1 孙维维;刘敏燕;孙安森;俞沅;;溢油源快速鉴别体系研究[A];中国科协2009年海峡两岸青年科学家学术活动月——海上污染防治及应急技术研讨会论文集[C];2009年
2 安伟;李广茹;赵宇鹏;牛志刚;邱照宇;;海上石油设施溢油风险评估及防范对策研究[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上)[C];2011年
3 温伟英;郑庆华;;珠江口“3·24”重大溢油事故——珠海市近岸区环境影响评估[A];第六届广东海洋湖沼学会、第五届广东海洋学会会员代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编[C];2000年
4 乔冰;肖峰;李思源;吴海涛;赵平;谢月亮;刘春玲;赵彦;凌萍;兰儒;李春潮;;水上溢油风化及其环境归宿机理分析与模型研究[A];中国科协2009年海峡两岸青年科学家学术活动月——海上污染防治及应急技术研讨会论文集[C];2009年
5 乔冰;;溢油模型研制及其在应急反应系统中的应用[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
6 高振会;杨东方;;渤海石油开发与油指纹库建设[A];中国海洋学会2005年学术年会论文汇编[C];2005年
7 高振会;杨建强;张继民;;溢油对海洋生态环境污染损害评估程序、内容及技术研究[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
8 吴亮;李广茹;陈宇;曲良;梁生康;李飞雪;王胜;李全;;生物修复技术研究及其在大连“7·16”溢油事故现场中的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 罗沙;调查组令康菲对溢油损害负起责任[N];新华每日电讯;2011年
2 新华社记者 陈健 王宇 胡俊超;康菲溢油:比表态更重要的是行动[N];新华每日电讯;2011年
3 朱生凤 张兆康 朱有庆;解读全球溢油响应网络的分级响应安排[N];中国海洋报;2006年
4 记者 王君策;当前事故附近海面已无明显漂油[N];中国海洋报;2011年
5 记者 张一玲;开展海洋勘探开发溢油风险排查与整改[N];中国海洋报;2011年
6 记者 徐沛宇;渤海蓬莱19—3油田或再溢油 漏油真正原因仍未找到[N];第一财经日报;2011年
7 记者 徐沛宇;每天回收1升油膜 渤海溢油仍未完全停止[N];第一财经日报;2011年
8 本报记者 王冬梅;溢油事故:“鸵鸟”变“公鸡”[N];工人日报;2011年
9 记者 王硕;渤海溢油已污染840平方公里海域[N];人民政协报;2011年
10 记者 张旭东;康菲仍在溢油,污染海域面积扩大[N];新华每日电讯;2011年
相关博士学位论文 前4条
1 姜少慧;海洋石油企业溢油风险评估及灾害应急管理体系构建研究[D];中国海洋大学;2015年
2 徐进;海上固定雷达组网式溢油监测技术研究[D];大连海事大学;2013年
3 王春艳;浓度参量荧光光谱油种鉴别技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 杨柏林;溢油分散剂处理燃料油对海胆的毒性效应影响与机理研究[D];大连海事大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 张明亮;面向对象的SAR图像溢油信息提取研究[D];中国地质大学(北京);2015年
2 陈家悦;海底管线溢油输移过程的数值模拟[D];大连理工大学;2015年
3 李亚燕;基于生态资本评估的海洋溢油生态价值损害及补偿研究[D];中国海洋大学;2015年
4 王腾;滩涂溢油微生物修复过程研究[D];中国海洋大学;2015年
5 杨毅;海底管道溢油输移扩散预测及其在北部湾的应用[D];中国海洋大学;2009年
6 陈锋;海湾溢油损害的货币化评估[D];厦门大学;2009年
7 耿晓辉;溢油事故威胁程度评价及应急反应决策[D];大连海事大学;2000年
8 吕馨;海洋中重度风化溢油指纹鉴别技术的研究[D];大连海事大学;2004年
9 雷晓凡;某钻井平台溢油事故对周围海场威胁的预警研究[D];昆明理工大学;2010年
10 韩众;东海西湖凹陷区溢油行为与归宿数值模拟[D];上海海洋大学;2011年
,本文编号:1437794
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/1437794.html