基于实验与仿真的三维水下气体泄漏预测与安全评估研究

发布时间：2021-04-25 16:37

　　水下气体羽流特性是海底气体泄漏风险评估的重要基础。为准确预测水下气体羽流行为,基于计算流体动力学（CFD）方法,建立1种考虑气体卷吸湍流特性的三维水下气体羽流数值预测模型;采用欧拉-欧拉流体体积模型捕捉气液作用界面,以大涡模拟（LES）方式预测羽流上浮及卷吸过程中的湍流特性,从而实现对水下气体羽流行为的预测;搭建小尺度实验平台,对比仿真与实验条件下的气体羽流形态,验证数值模型的可行性及预测精度;应用建立的数值模型对工程条件下的水下气体泄漏事故进行预测和评估,以某浅层气井喷事故为例,评估水下气体羽流上浮时间、海面影响范围和涌流高度。结果表明:基于欧拉多相流与大涡模拟的数值模型对水下气体羽流预测结果与实验具有较好的吻合度,该模型能够较好捕捉羽流的湍流特性,可为水下气体泄漏羽流行为评估提供参考。 

【文章来源】：中国安全生产科学技术. 2020,16(01)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【文章目录】：
0 引言
1 水下气体羽流数值计算模型
    1.1 控制方程
    1.2 仿真建模与计算方法
2 数值模型验证
3 实例分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]水深对海底管道泄漏水下气体扩散行为的影响研究[J]. 李新宏,陈国明,徐长航,朱红卫.  中国安全生产科学技术. 2018(05)
[2]海底输气管道泄漏对邻近海上平台的影响[J]. 霍成索,石一丁,林影炼.  油气储运. 2016(09)
[3]海底管道泄漏天然气扩散规律数值模拟[J]. 李新宏,朱红卫,陈国明,孟祥坤.  油气储运. 2016(02)
[4]复杂地形条件下气体泄漏扩散规律仿真与试验[J]. 邓海发,陈国明,朱渊,付建民,刘德绪.  中国石油大学学报(自然科学版). 2012(01)



本文编号：3159727