深海溢油扩散预测模型

发布时间：2021-11-09 23:45

　　本文研究了基于数学模型和离散相模型的溢油扩散预测模型,根据两种模型下研究了溢油发生后的扩散运动特性及规律。根据浮射流模型,研究了泄漏口径、喷射速度和水流速度对水下溢油扩散运动的影响。结果表明,泄漏口径影响着射流控制体半径的大小,喷射速度主要影响射流最终到达的高度,流速决定了射流运动的倾角和形态。根据油膜扩展与扩散预测模型的研究可知,油膜最终扩展直径和扩展结束时间均随泄漏量的增大而增大,增长速率则随泄漏量的增大逐渐减小。在考虑衰减系数的情况下,油膜扩散尺度随泄漏量增大而呈现先增大后减小的趋势。根据离散相模型建立海面持续溢油扩散的预报模型,并进行各种环境因素的敏感性研究。结果表明,水流速度、水流方向及湍动强度对溢油扩散具有较大的影响。水流速度主要影响溢油扩散迁移距离和扩散面积;水流方向主要控制油粒子迁移扩散主方向,流动方向改变,溢油运动方向发生显著变化;湍动强度决定着油粒子的垂向离散尺度和分散性。本文通过实例计算验证了上述两种溢油预报模型的适用性和可靠性,为海面持续溢油扩散提供了基于商业化软件FLUENT的解决思路。考虑到工程实际的应用问题,基于渤海地形、岸边界条件及潮波控制方程,采用有限... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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本文技术路线

第 2 章 溢油扩散预测数学模型水下溢油扩散预测数学模型1 近区模型和远区模型在浮射流模型的基础上，考虑剪切和卷吸的情况下，并对模型做出如下（1）浮射流横截面为圆形并垂直于运动轨迹；（2）控制体的形状是弯忽略油的粘性；（4）模型中的变量代表前端截面的平均值；（5）周强制卷吸发生在控制体的前端。

第 2 章 溢油扩散预测数学模型色曲线表示按照修正后的 Clift 修正方程计算所得气Clift 修正方程在三种实验条件下计算上浮速度上均数据基本吻合，而基于 Stokes 方程计算所得则显著本系统中，对于近区阶段结束后的油滴，其运动速表 2-1 算例参数海水粘度2N s/m）表面张力（ N / m）气泡密度（3kg /m）海水密度（3kg /m）0 .0010020 .04651 .587998 .20 .180 .06381 .821234 0 .0009570 .07251 .82997 .7

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FVCOM的黄渤海潮波运动的数值模拟[J]. 黄学智,张瑞瑾,马荍沣,姜英宝,孙家文.  大连海洋大学学报. 2017(05)
[2]基于FVCOM的台湾海峡三维潮汐与潮流数值模拟研究[J]. 王道生,刘晓东,庄海东.  应用海洋学学报. 2016(04)
[3]一种新的海洋水下溢油泄露预报方法[J]. 于博骞,余建星,李志刚,苗春生,刘杰,赵志恒.  中国海洋平台. 2016(05)
[4]包钢工业园区颗粒物扩散数值模拟[J]. 陈义胜,陈红妃,赵凯.  内蒙古科技大学学报. 2016(01)
[5]水流环境下海底管道溢油轨迹数值模拟[J]. 陈家悦,王永学.  油气储运. 2015(10)
[6]水下溢油数值模拟研究[J]. 陈海波,安伟,杨勇,尤云祥,雷方辉,赵宇鹏,李建伟.  海洋工程. 2015(02)
[7]盘点全球重大海上石油平台溢油事故[J].   中国海事. 2014(06)
[8]深海中喷洒分散剂后溢油运动轨迹预测[J]. 廖国祥,杨建强,高振会,熊德琪.  大连海事大学学报. 2013(02)
[9]深海环境中溢油输移扩散的初步数值模拟[J]. 廖国祥,杨建强,高振会.  海洋通报. 2011(06)
[10]海上溢油事故的影响及处理分析[J]. 朱姝霖.  航海. 2011(04)

博士论文
[1]三维溢油数值模式研究及其在近海的应用[D]. 郭为军.大连理工大学 2011
[2]基于Lagrange追踪的海上溢油预报模型研究[D]. 汪守东.大连理工大学 2008

硕士论文
[1]海底输油管道泄漏检测及溢油水下扩散模拟技术研究[D]. 刘刚.西南石油大学 2015
[2]液化天然气泄漏扩散过程数值模拟[D]. 李雪.大连理工大学 2015
[3]输油管道穿越海湾溢油模型研究及应用[D]. 于慧.天津大学 2014
[4]海底管道溢油输移扩散预测及其在北部湾的应用[D]. 杨毅.中国海洋大学 2009
[5]应用MIKE对河流一、二维的数值模拟[D]. 王领元.大连理工大学 2007
[6]海底管线溢油在水体中的运移扩散过程研究[D]. 王晶.大连理工大学 2006



本文编号：3486136