| 基于欧拉-拉格朗日方法的水下气体泄漏扩散行为研究 |
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| 引用本文： | 李新宏,陈国明,朱红卫,畅元江.基于欧拉-拉格朗日方法的水下气体泄漏扩散行为研究[J].中国石油大学学报(自然科学版),2019(1):131-137. |
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| 作者姓名： | 李新宏 陈国明 朱红卫 畅元江 |
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| 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 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划课题(2016YFC0802305) |
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| 摘 要： | 针对水下气体泄漏扩散问题,基于计算流体动力学(CFD)理论采用流体体积模型(VOF)与离散相模型(DPM)耦合的方法,对气体在水中的扩散过程进行模拟与分析,水和空气作为连续相,泄漏气体作为离散相,离散相粒子与水下气泡具有相同的物理性质,其密度变化服从理想气体状态方程。基于建立的数值模型,研究水下气体羽流的形成和发展过程以及在水面形成的涌流效应,评估气体上浮时间、水面气池尺寸和涌流高度等参数。研究表明:泄漏气体以喷射状涌入水中,上升过程中体积逐渐膨胀增大,运动至水面时形成倒立的锥形羽流结构;气体带动表层水运动,引起羽流两侧表层水回流,在水面产生涌流效应和圆形的气池;涌流高度逐渐增大后呈小幅波动状发展,气池半径逐渐增大后稳定。仿真结果与小尺度实验数据对比验证了数值模型的可行性。
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| 关 键 词： | 水下气体 羽流 涌流效应 气池 欧拉-拉格朗日方法 计算流体动力学 |
Study on release and dispersion behavior of underwater gas based on Eulerian-Lagrangian approach |
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| LI Xinhong,CHEN Guoming,ZHU Hongwei,CHANG Yuanjiang.Study on release and dispersion behavior of underwater gas based on Eulerian-Lagrangian approach[J].Journal of China University of Petroleum,2019(1):131-137. |
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| Authors: | LI Xinhong CHEN Guoming ZHU Hongwei CHANG Yuanjiang |
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| Institution: | (Centre for Offshore Engineering and Safety Technology,China University of Petroleum(East China),Qingdao 266580,China) |
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| Abstract: | LI Xinhong;CHEN Guoming;ZHU Hongwei;CHANG Yuanjiang(Centre for Offshore Engineering and Safety Technology,China University of Petroleum(East China),Qingdao 266580,China) |
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| Keywords: | underwater gas plume fountain effect gas pool Eulerian-Lagrangian approach computational fluid dynamics(CFD) |
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