【摘要】：攔油柵是處理海面漏油的常用工具。但由于風(fēng)浪和水流的影響，經(jīng)常會導(dǎo)致油層從攔油柵下逃逸出去而發(fā)生攔油柵失效。本文使用商用計算流體力學(xué)軟件，CFX4．3，研究了攔油柵附近油水兩相流的動力學(xué)行為，以期為攔油柵技術(shù)的改進(jìn)提供必要的數(shù)值結(jié)果。 本文使用CFX4．3內(nèi)部集成的多流體模型的簡化模型，HOMOGENEOUS MODEL，模擬了二維，不可壓縮且互不溶的油水兩相非穩(wěn)態(tài)流動過程。模擬出兩種攔油柵攔油失效現(xiàn)象，，即：油層流失失效和臨界累積失效。通過與程石勇以及安長發(fā)等人數(shù)值模擬結(jié)果的比較發(fā)現(xiàn)，在相同條件下得到的攔油柵前油層厚度和長度幾乎完全一致，計算得到的臨界失效速度也與Delvigne和Johnston等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好。 實(shí)驗(yàn)表明，影響攔油柵攔油效果的因素包括攔油柵柵深D、水深H、相對水流速度U、油類自身的密度ρ_o和粘度v_o、油水表面張力系數(shù)σ以及油量Q的大小等等。本文針對油水表面張力系數(shù)、水深、攔油柵深度、油量以及油的粘度進(jìn)行了一系列數(shù)值模擬計算，研究了其各自對于攔油失效的影響。發(fā)現(xiàn)實(shí)際的油水表面張力系數(shù)對攔油柵攔油失效的影響是可忽略的。另外，攔油柵柵深、水深、油的粘度以及油量的大小對攔油影響很大。 北京化』二口冤學(xué)祠眨d匕學(xué)位論文 造成攔油柵失效的直接原因是攔油柵附近油水相對速度太大，油 層在水流摩擦和動力作用下，被剝離、夾帶出攔油區(qū)域所致。在實(shí)際 過程中，水流速度，溢油的密度和粘度變化不大，只有對攔油柵結(jié)構(gòu) 進(jìn)行改進(jìn)，才能加強(qiáng)攔油效果。本文數(shù)值模擬研究了雙體攔油柵結(jié)構(gòu) 的攔油效果，同時對VER型和Q一F型網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)攔油柵的攔油過程進(jìn)行 了數(shù)值模擬。與張政等人[27l用Fluent計算的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)結(jié)果 基本相近，驗(yàn)證了網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)攔油柵的攔油能力。
【圖文】：

圖1.2物理型攔油柵的應(yīng)用I’]時就被柵板機(jī)械攔集。物理攔油柵不需附加動力裝置，實(shí)施方便，得到了廣泛的應(yīng)用，如圖1.2所示。物理型攔油柵(以下簡稱攔油柵)攔集溢油的簡圖見圖1.3。

圖1.2物理型攔油柵的應(yīng)用I’]時就被柵板機(jī)械攔集。物理攔油柵不需附加動力裝置，實(shí)施方便，得到了廣泛的應(yīng)用，如圖1.2所示。物理型攔油柵(以下簡稱攔油柵)攔集溢油的簡圖見圖1.3。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號】：X55

【引證文獻(xiàn)】

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2 王緒勝;程向新;宋修福;孫添虎;董磊;劉洋;;某新型結(jié)構(gòu)圍油欄的數(shù)值模擬分析[J];中國高新技術(shù)企業(yè);2011年19期

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本文編號：2693536