基于Fluent的海底原油管道溢油扩散特性研究

海底原油管道的泄漏会对自然生态系统带来巨大破坏,快速获得溢油扩散路径、油滴分布及泄漏浓度等参数对减少损失至关重要.基于此,利用计算流体力学软件Fluent建立二维有风模型对水下溢油行为规律进行研究,并将该模型模拟结果与ZHU的实验值对比证实了模型准确性.模型选用VOF方法(volume of fluid method),结合标准k-ε湍流方程,研究了溢油速度、破口尺寸、环境水深对溢油过程的影响.结果表明:随着溢油速度、破口尺寸的增大,相同时间内溢油扩散范围及海域内体积浓度增大,到达海平面时间减小.泄漏点处水深增大对溢油的扩散范围影响不大,但会延迟溢油达到海面的时间,降低海域内体积浓度.最后通过无量纲分析法给出不同工况下溢油横向漂移距离计算公式,为处理溢油事故提供可靠依据.