網(wǎng)格密度對(duì)海底管道溢油擴(kuò)散數(shù)模結(jié)果的影響
本文選題:海底管道溢油 + 疏、密網(wǎng)格模型; 參考:《天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版)》2016年09期
【摘要】:采用數(shù)學(xué)模型對(duì)海底管道溢油擴(kuò)散進(jìn)行模擬時(shí),除了要求模擬結(jié)果的準(zhǔn)確,同時(shí)也必須要從經(jīng)濟(jì)性角度考慮計(jì)算成本的問題.為篩選出合適的數(shù)值模型,對(duì)不同網(wǎng)格模型進(jìn)行了對(duì)比性研究.基于結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,采用有限體積法建立溢油擴(kuò)散模型,并采用流體體積法來追蹤多相流界面.選用疏、密兩種不同網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算.根據(jù)Fan(1967)經(jīng)典實(shí)驗(yàn),選擇3種不同工況,并采用其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)比.通過不同工況下疏、密網(wǎng)格模型中溢油的傳播形態(tài)、到達(dá)海面時(shí)間、橫向漂移距離、海面擴(kuò)散范圍及電腦計(jì)算時(shí)間的對(duì)比分析,研究了網(wǎng)格疏密對(duì)溢油結(jié)果的影響.研究表明:密網(wǎng)格模型電腦計(jì)算時(shí)間過長(zhǎng),各種物理量的提升效率一般,而疏網(wǎng)格模型計(jì)算成本則較為合適.該模型可為海管溢油擴(kuò)散預(yù)測(cè)及應(yīng)急維修提供參考.
[Abstract]:When using mathematical model to simulate oil spill diffusion of submarine pipeline, it is necessary to consider the problem of calculating cost from the point of view of economy, in addition to the accuracy of simulation results. In order to select suitable numerical models, the comparative study of different mesh models was carried out. Based on the structural grid, the finite volume method is used to establish the oil spill diffusion model, and the fluid volume method is used to track the multi-phase flow interface. Two different meshes are chosen to calculate. According to Fanli 1967) classic experiment, three different working conditions are selected, and the calculated results are verified and compared with the experimental data. The effects of grid density on the oil spill results were studied through the comparative analysis of the oil spill propagation pattern, the arrival time, the transverse drift distance, the sea surface diffusion range and the computer computing time in the dense grid model under different working conditions. The results show that the computing time of the dense grid model is too long and the efficiency of various physical quantities is general, while the cost of the sparse grid model is more suitable. The model can be used as a reference for prediction of oil spill diffusion and emergency maintenance.
【作者單位】: 天津大學(xué)水利工程仿真與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;海洋石油工程股份有限公司;中海油研究總院;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2014CB046804) 工信部海洋工程裝備科研資助項(xiàng)目(E-0815C003) 國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金資助項(xiàng)目(51239008) 中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2015M580203)
【分類號(hào)】:X55;X741
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,本文編號(hào):1847230
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