【摘要】：為研究淺水區(qū)域海底管道泄漏天然氣擴(kuò)散規(guī)律,減少重大事故的發(fā)生,基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)理論,建立海底天然氣管道泄漏事故后果預(yù)測(cè)和評(píng)估模型。通過用戶自定義函數(shù)(UDF)給出海流流速分布情況,結(jié)合VOF模型和k-e湍流模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)泄漏天然氣擴(kuò)散行為的模擬,研究不同泄漏速率、泄漏孔徑及海流流速對(duì)天然氣在海水中擴(kuò)散行為的影響。結(jié)果表明:海底天然氣泄漏擴(kuò)散大致經(jīng)歷氣云團(tuán)→大氣泡→小氣泡3種形態(tài)的變化過程;泄漏速率越大,擴(kuò)散氣體氣泡半徑越大,與海水摻混比例越小,抵達(dá)海面的時(shí)間越短;泄漏孔徑變化對(duì)天然氣擴(kuò)散的影響與泄漏速率變化影響相同,但泄漏孔徑變化對(duì)天然氣擴(kuò)散形態(tài)的影響更為明顯;海流流速越大,氣體擴(kuò)散軌跡與海底的夾角越小,沿海流方向的擴(kuò)散距離越大。
[Abstract]:In order to study the diffusion law of natural gas leakage in shallow water area and reduce the occurrence of serious accidents, a model for predicting and evaluating the consequence of submarine gas pipeline leakage accident is established based on the (CFD) theory of computational fluid dynamics (CFD). The current velocity distribution is given by the user-defined function (UDF), and the diffusion behavior of the leaking natural gas is simulated by combining the VOF model and k-e turbulence model, and the different leakage rates are studied. The effect of leakage aperture and current velocity on the diffusion behavior of natural gas in seawater. The results show that the leakage and diffusion of subsea natural gas generally undergo the process of three kinds of changes of gas cloud cluster, big bubble and small bubble, the bigger the leakage rate, the bigger the radius of diffusion gas bubble, the smaller the mixing ratio with seawater, and the shorter the time to reach the sea surface. The effect of leakage pore size change on natural gas diffusion is the same as that of leakage rate change, but the effect of leakage pore size change on natural gas diffusion morphology is more obvious. The larger the current velocity is, the smaller the angle between the gas diffusion trajectory and the sea floor is, and the larger the diffusion distance is in the direction of the coastal current.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)(華東)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心;
【基金】：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目“復(fù)雜條件下海底管道不穩(wěn)定狀態(tài)安全評(píng)估方法研究”,14CX02065A
【分類號(hào)】：TE88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2330118