近年來(lái),海洋工程數(shù)量和種類的日益增多,海底管線成為海洋運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分。海底管線作為海洋油氣資源開(kāi)發(fā)任務(wù)的“傳送帶”,它有效地將油井平臺(tái)、單點(diǎn)和陸上油庫(kù)有機(jī)統(tǒng)一在一起。隨著海洋油氣資源開(kāi)發(fā)的逐步推進(jìn),對(duì)于海底管線的需求量也越來(lái)越大。由于鋪設(shè)環(huán)境和地形限制,海底管線的鋪設(shè)難度以及使用條件都和陸地上有極大的差別,并且修理起來(lái)極其困難,所以在設(shè)計(jì)管線的過(guò)程中要盡量保證其使用的安全性。為了保證海洋工程能夠安全、高效地進(jìn)行服役,研究海底滑坡對(duì)于管線的沖擊具有重要意義。論文第一部分是滑坡以不同上覆土厚度法向沖擊管線的離心模型試驗(yàn)。通過(guò)改變管線的初始埋深來(lái)模擬不同上覆土厚度的滑移體對(duì)管線的法向沖擊作用,進(jìn)行了管線初始埋深為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0倍管線直徑總計(jì)六組離心模型試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和與其他學(xué)者研究結(jié)果的對(duì)比,給出適用范圍更大的計(jì)算模型。論文第二部分是應(yīng)用ANSYS CFX計(jì)算軟件,采用已有文獻(xiàn)中提出的四種Power-Law流變模型,分別計(jì)算了雷諾數(shù)在10^-4-10²量級(jí)范圍內(nèi)的滑移體對(duì)懸跨管線的法向沖擊作用。采用流體... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 滑坡對(duì)管線沖擊作用的模型試驗(yàn)
        1.2.2 滑坡對(duì)管線沖擊作用的數(shù)值模擬
        1.2.3 滑坡對(duì)管線沖擊作用分析方法概述
    1.3 研究目的及主要工作
2 滑坡以不同上覆土厚度法向沖擊管線的離心模型試驗(yàn)
    2.1 土工離心模型試驗(yàn)基本原理
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1土工鼓式離心機(jī)GT450/1.4
        2.2.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        2.2.3 試驗(yàn)中用到的傳感器
        2.2.4 作動(dòng)系統(tǒng)
        2.2.5 管線模型
    2.3 試驗(yàn)過(guò)程
        2.3.1 自重固結(jié)土的制備過(guò)程
        2.3.2 試驗(yàn)加載過(guò)程
    2.4 試驗(yàn)結(jié)果及討論
        2.4.1 試驗(yàn)工況介紹
        2.4.2 管線受力的時(shí)程曲線
        2.4.3 管線初始埋深對(duì)承載力系數(shù)的影響
    2.5 本章小結(jié)
3 泥屑流對(duì)管線法向沖擊作用的CFD模擬
    3.1 CFD簡(jiǎn)介
        3.1.1 流體的連續(xù)方程
        3.1.2 邊界層流動(dòng)方程
        3.1.3 k-ε湍流模型
        3.1.4 ANSYS CFX簡(jiǎn)介
    3.2 計(jì)算模型與流變模型
        3.2.1 計(jì)算模型與邊界條件
        3.2.2 流變模型
    3.3 計(jì)算結(jié)果分析
        3.3.1 計(jì)算工況與計(jì)算結(jié)果
        3.3.2 流體力學(xué)方法
        3.3.3 土力學(xué)方法
        3.3.4 混合方法
    3.4 四種P-L的適用范圍
        3.4.1 P-L模型一
        3.4.2 P-L模型二
        3.4.3 P-L模型三
        3.4.4 P-L模型四
    3.5 混合方法的改進(jìn)
    3.6 本章小結(jié)
4 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海底滑坡對(duì)管線沖擊力的數(shù)值分析[J]. 王忠濤,張宇,楊慶,王寒陽(yáng).  巖土工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]一種測(cè)試海底泥流強(qiáng)度的新型全流動(dòng)貫入儀[J]. 范寧,趙維,年廷凱,吳昊,魯雙.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]海底滑坡對(duì)置于海床表面管線作用力的CFD模擬[J]. 王忠濤,王寒陽(yáng),張宇.  海洋學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]海底泥流沖擊懸跨管道拖曳力系數(shù)分析[J]. 李宏偉,王立忠,國(guó)振,袁峰.  海洋工程. 2015(06)
[5]海底管線整體屈曲過(guò)程中土體水平向阻力模型研究[J]. 劉潤(rùn),劉文彬,洪兆徽,王樂(lè).  巖土力學(xué). 2015(09)
[6]土工鼓式離心機(jī)研發(fā)及在海底滑坡研究中的應(yīng)用[J]. 李家鋼,王忠濤,徐博,欒茂田.  長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào). 2015(01)
[7]基于海洋災(zāi)害地質(zhì)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上的我國(guó)近海海底穩(wěn)定性區(qū)劃[J]. 杜軍,李培英,李萍,高珊.  海洋學(xué)報(bào)(中文版). 2014(05)
[8]海底管道失效原因分析及其對(duì)策[J]. 蘇偉征,冀秀邦,程艷超.  化工管理. 2013(02)
[9]波浪作用下海底管線受力的數(shù)值模擬[J]. 仇正中,陳兵,張樺.  中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2011(06)
[10]砂土對(duì)埋設(shè)管線約束作用的模型試驗(yàn)研究[J]. 劉潤(rùn),閆澍旺,王洪播,張軍,徐余.  巖土工程學(xué)報(bào). 2011(04)

碩士論文
[1]深海裸置海底管道側(cè)向屈曲管土相互作用研究[D]. 張少洋.天津大學(xué) 2014
[2]自升式鉆井平臺(tái)插樁數(shù)值模擬研究[D]. 王鵬.天津大學(xué) 2012
[3]海底管線水平向屈曲過(guò)程中管土相互作用研究[D]. 王洪播.天津大學(xué) 2010



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