離散相模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)P驮诤C嬉缬湍M中的應(yīng)用

作者:陳茜; 余建星; 李志剛; 吳朝暉; 蔣梅榮; 楊政龍 天津大學(xué)水利工程仿真與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 天津300072; 高新船舶與深海開(kāi)發(fā)裝備協(xié)同創(chuàng)新中心; 上海200240; 海洋石油工程股份有限公司; 天津300451; 中海油研究總院; 北京100028

摘要:采用基于Fluent離散相模型(Discrete Phase Model, DPM)的海面小泄漏量溢油擴(kuò)散預(yù)報(bào)模型,進(jìn)行海面持續(xù)溢油擴(kuò)散的數(shù)值模擬研究。結(jié)果表明:在持續(xù)泄漏模式下,泄漏點(diǎn)附近原油濃度最大,沿流速方向濃度逐漸降低,流場(chǎng)方向?qū)υ蛿U(kuò)散主方向有較大影響;在相同時(shí)刻,隨著流速增大,原油遷移距離增加,隨著湍流強(qiáng)度增大,粒子隨機(jī)走動(dòng)增大,離散尺度增大。此外,根據(jù)FAY三階段油膜擴(kuò)展、油粒子模型以及近年來(lái)發(fā)展的兩階段法,建立全面的經(jīng)驗(yàn)性海面溢油預(yù)報(bào)模型,并根據(jù)水面小泄漏量持續(xù)溢油試驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證離散相模型與經(jīng)驗(yàn)?zāi)P偷恼_性。兩種模型在各時(shí)刻原油流向遷移距離及油膜面積平均相對(duì)誤差不超過(guò)10%,模型合理可靠,均可用于海面溢油擴(kuò)散預(yù)報(bào)研究。

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