本文選題：石油泄漏 + 海底輸油管道��； 參考：《合肥工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：當前海洋環(huán)境面臨多種因素的破壞,其中海底輸油管道泄漏所導致的危害性十分嚴重,而且這種危害具有長期性。因此當發(fā)生石油泄漏時,應建立一種快速有效的機制來應對石油泄漏事故產生的環(huán)境污染。本文以渤海地區(qū)為背景,基于海底輸油管道泄漏事故,針對泄漏石油的水下擴散問題展開研究。首先,本文介紹了海底輸油管道泄漏石油水下擴散研究的歷史背景、研究意義、國內外已有的相關研究成果,以及所用的主要理論和方法。其次,本文對現有模型進行了三個方面的改進。已有的模型主要考慮水流速度、石油密度、泄漏口尺寸、波浪等對于泄漏石油的運動軌跡的影響,而沒有考慮海水的溫度、輸油管道的位置和泄漏口角度對泄漏石油的水下擴散的影響。本文構建的模型分別研究了溫度變化對于泄漏石油屬性(密度、粘度、比熱容、導熱系數)的影響、輸油管道的位置和泄漏口角度對泄漏石油初始狀態(tài)的影響,進而分別對上述三個因素對泄漏石油的水下擴散的影響進行了詳細的討論,并用最小二乘法進行數值擬合。實驗結果驗證了上述三個因素對泄漏石油上升至海水面時水平方向移動的最遠距離及其時間都有比較明顯的影響,研究結果對于圍油欄的投放有很好的參考價值。最后,本文對上述研究進行了總結,并對下一步的研究工作進行了展望。本文建立的數學模型,在控制方程中引入VOF模型和標準化的k-ε湍流模型,采取有限體積法對控制方程進行離散,采用PISO算法計算流場,并采用軟件FLUENT 15.0進行數值模擬。
[Abstract]:At present, the marine environment is being destroyed by many factors, among which the damage caused by the leakage of submarine oil pipeline is very serious, and the damage is of a long-term nature. Therefore, a rapid and effective mechanism should be established to deal with the environmental pollution caused by oil spill. In this paper, based on the oil pipeline leakage accident in Bohai Sea region, the underwater diffusion problem of oil spill is studied. First of all, this paper introduces the historical background, research significance, related research results and main theories and methods of underwater diffusion of oil leakage in submarine pipeline. Secondly, this paper improves the existing model in three aspects. The existing models mainly consider the effects of flow velocity, oil density, leak size, wave and so on on the trajectory of oil leakage, but do not consider the temperature of sea water. The influence of pipeline location and leakage angle on the underwater diffusion of oil leakage. The effects of temperature change on oil leakage properties (density, viscosity, specific heat capacity, heat conductivity), the location of oil pipeline and the angle of leakage mouth on the initial state of oil leakage are studied in this paper. Furthermore, the effects of the above three factors on the underwater diffusion of the leaking oil are discussed in detail, and the least square method is used for numerical fitting. The experimental results show that the above three factors have obvious influence on the longest distance and the time of horizontal movement when the oil spill rises to the sea surface. The results of the study have a good reference value for the oil fence. Finally, this paper summarizes the above research and looks forward to the next research work. In this paper, the VOF model and the standardized k- 蔚 turbulence model are introduced into the control equation. The control equation is discretized by the finite volume method, the flow field is calculated by the PISO algorithm, and the numerical simulation is carried out by using the software FLUENT 15.0.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE88

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本文編號：1822773