海底管道泄漏天然气扩散规律数值模拟

【摘要】：为研究浅水区域海底管道泄漏天然气扩散规律,减少重大事故的发生,基于计算流体动力学(CFD)理论,建立海底天然气管道泄漏事故后果预测和评估模型。通过用户自定义函数(UDF)给出海流流速分布情况,结合VOF模型和k-e湍流模型,实现对泄漏天然气扩散行为的模拟,研究不同泄漏速率、泄漏孔径及海流流速对天然气在海水中扩散行为的影响。结果表明:海底天然气泄漏扩散大致经历气云团→大气泡→小气泡3种形态的变化过程;泄漏速率越大,扩散气体气泡半径越大,与海水掺混比例越小,抵达海面的时间越短;泄漏孔径变化对天然气扩散的影响与泄漏速率变化影响相同,但泄漏孔径变化对天然气扩散形态的影响更为明显;海流流速越大,气体扩散轨迹与海底的夹角越小,沿海流方向的扩散距离越大。 【作者单位】： 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心;
【关键词】： 海底管道 泄漏 天然气 扩散规律 数值仿真 计算流体动力学
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“复杂条件下海底管道不稳定状态安全评估方法研究”,14CX02065A
【分类号】：TE88
【正文快照】： 海底管道是海上天然气的主要输送方式,但是由于恶劣的水文地质环境,使得海底管道长期处于波流冲刷、海床运动、台风等复杂环境载荷之中,加之设计缺陷、第三方破坏等因素,使得海底管道存在较高的失效概率[1]。海底输气管道一旦发生泄漏,可能连锁引发火灾、爆炸事故,造成严重的

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