發(fā)布時間：2020-08-22 15:08

【摘要】：海底管道作為海上油氣運輸?shù)拇髣用},正日益發(fā)揮著越來越重要的作用,為此大力發(fā)展海洋技術,發(fā)展管道技術是當前任務的重中之重。因此海底管道的自然埋深機理研究對于管道設計、鋪設具有重要的指導作用,對海底管道的安全經(jīng)營提供重要的技術保障,具有重要的經(jīng)濟意義和社會意義。 本文首先對前人的類似工作進行了總結整理,對波浪、泥沙理論進行了簡要回顧,對波浪、水流、泥沙三者作用下海底管道的沖刷和埋深問題進行了分析。然后根據(jù)工程實際情況選擇粉沙質(zhì)海岸的泥沙作為試驗時的原型沙,在天津大學可變坡波流實驗水槽中測試了泥沙的起動流速,通過設計一系列物理模型來研究海底管道在不同的波浪、流、挖深、坡度下的沖刷和自然埋深機理。通過對比試驗發(fā)現(xiàn)在海底管道的自然埋深中:流速占主要地位,但是過大的流速會使沖刷加劇;波浪其次,挖深、坡度只對埋深的厚度有影響。 最后,利用fluent軟件中的歐拉模型和udf程序來實現(xiàn)數(shù)值造波、消波,采用結構化的四邊形網(wǎng)格和三角形網(wǎng)格并進行局部加密,通過Realizable k ? ?模型和phase Coupled SIMPLE算法來求解工程實況模擬。本文先后模擬了海底管道在不同波、流作用下的自然埋深和時間,以及沖淤厚度。結果表明海底管道在一定條件下的自然埋深是可行的,與試驗結果吻合度較好。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：P756.2
【圖文】：

和垂直分速 [24]圖2-1 推進波各基本特征參數(shù)定義圖圖2-1中，水深h—靜水面至海底的距離;波高H—波峰頂?shù)讲ü鹊椎拇怪本嚯x;波長L—兩個相鄰波峰頂之間的水平距離;波周期T—波浪運動一個波長所需時間;波面η—波面至靜水面的垂直位移[24]。x, z , t)x （ （2-1a）x, z , t)z （ （2-1b）由于水的密度為常數(shù)且具有不可壓縮性，故連續(xù)方程可表示為0x z （2-2）聯(lián)立（2-1a）、（2-1b）、（2-2）解得2 22 20x z （2-3）或記作2 0（2-4）為了求得方程（2-3）定解需要有一定的初始條件和邊界條件，由于波浪是一種規(guī)則性、周期性的自由波動，故初始條件可以忽略，只需考慮邊界條件。對

1 D 2 L3K D F K D F K D W(2-38)圖2-7 床面沙粒受力情況當泥沙顆粒以滑動形式起動 D LF f W F(2-39)起動流速表達式為用有效作用流速表示的起動流速公式

則模型沙應選起動流速約為30 cm/s、粘性較小的粉沙。經(jīng)黃驊、曹妃甸、京唐港、錦州港、盤錦遼濱等粉沙質(zhì)海岸地區(qū)的實地考察后，最終決定選擇遼寧盤錦市大洼縣遼濱經(jīng)濟區(qū)南端、大遼河入�？冢ㄈ鐖D3-1）的泥沙作為試驗底質(zhì)。圖3-1 取沙位置

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

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相關碩士學位論文 前1條

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本文編號：2800816