基于实验与仿真的三维水下气体泄漏预测与安全评估研究

李新宏; 韩子月; 耿志远; 陈国明

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基于实验与仿真的三维水下气体泄漏预测与安全评估研究

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cqvip:水下气体羽流特性是海底气体泄漏风险评估的重要基础。为准确预测水下气体羽流行为,基于计算流体动力学(CFD)方法,建立1种考虑气体卷吸湍流特性的三维水下气体羽流数值预测模型;采用欧拉-欧拉流体体积模型捕捉气液作用界面,以大涡模拟(LES)方式预测羽流上浮及卷吸过程中的湍流特性,从而实现对水下气体羽流行为的预测;搭建小尺度实验平台,对比仿真与实验条件下的气体羽流形态,验证数值模型的可行性及预测精度;应用建立的数值模型对工程条件下的水下气体泄漏事故进行预测和评估,以某浅层气井喷事故为例,评估水下气体羽流上浮时间、海面影响范围和涌流高度。结果表明:基于欧拉多相流与大涡模拟的数值模型对水下气体羽流预测结果与实验具有较好的吻合度,该模型能够较好捕捉羽流的湍流特性,可为水下气体泄漏羽流行为评估提供参考。

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来源
《中国安全生产科学技术》 |2020年第1期|50-54|共5页
作者
李新宏; 韩子月; 耿志远; 陈国明;
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作者单位

西安建筑科技大学资源工程学院陕西西安710055;

中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580;

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正文语种 chi
中图分类 X937;
关键词
水下泄漏; 气体羽流; 大涡模拟; 小尺度实验; 安全评估;

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