斜流作用下海底管线绕流的数学模拟与试验研究
海底管线是海上油气田的生命线，是开发与生产海底油气资源的重要设施，是海洋油气开发的一种重要结构型式。基于柱体绕流理论研究,通过模型试验与数值模拟方法对斜流作用下海底管线周围流场及紊动特性进行了研究.应用计算流体动力学软件FLOW3D,选用RNG k-ε紊流模型,对间隙比e/D=0.2、流速v=25cm/s,水流与管线夹角α=90°、60°、45°三种情况下管线周围局部流场分布及紊动情况进行了数值计算.并对两种实验方法结果进行分析比较.结果表明模型试验与数值模拟方法结果基本一致.管道迎流侧距管中心轴线1.5倍管道直径D断面,管道顶壁以上区域沿水流方向流速随夹角α的减小而减小;在以下区域沿水流方向流速随夹角α的减小而增大.管后方距管中心轴线1.5D断面流速沿水深呈”S”型分布,受角度α的影响较大;沿管道轴线方向流速受夹角α影响较大,且随α的减少而增大.管线周围紊动强度随着夹角α的减少而增大.
油气开发 海底管线 绕流特性 斜流作用 数值模拟 模型试验
刘柏麟 程永舟 刘成祥 王晶
长沙理工大学水利工程学院,湖南长沙410004 长沙理工大学水利工程学院,湖南长沙410004;水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,湖南长沙410004
国内会议
大连
中文
420-425
2013-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）