針對(duì)目前海底管道底部沖刷研究的不足,選取RNG k-ε湍流模型求解管道周圍流場(chǎng),采用Tru-VOF法追蹤水-沙界面,建立了穩(wěn)定流作用下的二維海底管道底部沖刷數(shù)值模型。后續(xù)選擇經(jīng)典管道沖刷物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該模型具有較高的精度及可靠性,并運(yùn)用此模型詳細(xì)分析了海底管道底部沖刷坑的形成和發(fā)展機(jī)理。同時(shí),進(jìn)一步探討了入流流速、靜水深度、管道直徑以及管道與沙床間隙等相關(guān)參數(shù)對(duì)沖刷坑發(fā)展的影響。結(jié)果表明:水流入流流速越小,靜水深度越大;水深與管徑比越大(一般在■內(nèi)),管道與沙床間隙越大;均會(huì)造成分流后管道下方水流流速減小,沙床表面瞬時(shí)剪切應(yīng)力變小,輸運(yùn)泥沙能力減弱,進(jìn)而使得沖刷坑所能達(dá)到的平衡沖刷深度越小。

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【文章目錄】：
1 數(shù)值模型
    1.1 控制方程
    1.2 FAVOR處理復(fù)雜模型
    1.3 Tru-VOF界面追蹤
    1.4 泥沙模型
2 海底管道底部沖刷坑的形成和發(fā)展過程分析
3 海底管道底部沖刷的影響因素
    3.1 流速
    3.2 水深
    3.3 管道直徑
    3.4 管道與沙床間隙
4 結(jié)論



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