海底管線導(dǎo)流技術(shù)的數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)研究.pdf

1、海底管道作為一種從海洋向陸地輸送油氣的載體，由于其輸送連續(xù)、輸送量大、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，在海洋工程中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，海底管道所處的海洋環(huán)境一般非常惡劣，在波浪、潮流等水動(dòng)力作用下，管道附近底沙極易被水流搬運(yùn)、侵蝕，從而導(dǎo)致海底管道懸空，失去穩(wěn)定性，引發(fā)斷裂等破壞事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。 基于海底管線沖刷防護(hù)問(wèn)題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，本文利用數(shù)值方法模擬了管線周邊流場(chǎng)，研究了海底管線添加剛性和柔性導(dǎo)流板后，管線流場(chǎng)發(fā)

2、生的變化。 試驗(yàn)中，以有機(jī)玻璃圓管為材料來(lái)模擬海底管線，以有機(jī)玻璃板為導(dǎo)流材料，在實(shí)驗(yàn)室二維水槽中進(jìn)行了單向流海洋環(huán)境下海底管線的動(dòng)床模擬，借助高精度測(cè)速儀ADV、高精度點(diǎn)式壓力傳感器以及水位測(cè)針，分別對(duì)3種間隙比下的管線上、下游七個(gè)典型垂向斷面上的瞬時(shí)流速、管線周邊12個(gè)點(diǎn)的動(dòng)水壓強(qiáng)以及管線下方?jīng)_刷坑的形態(tài)進(jìn)行了精細(xì)測(cè)量，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了在添加導(dǎo)流板以后不同間隙比條件下，管線的周圍壓強(qiáng)分布、流速分布、紊動(dòng)強(qiáng)度分布的特征以及管