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基于动态泄漏源的破舱渔船水下溢油过程研究
| 论文题名： | 基于动态泄漏源的破舱渔船水下溢油过程研究 |
| 关键词： | 破舱渔船;水下溢油;迁移扩散轨迹;模拟分析;动态泄漏源 |
| 摘要： | 我国现有渔船总数达106万艘,是世界上渔船数量最多的国家。如此庞大数量的渔船且总体装备落后,在生产过程中,难免发生碰撞、搁浅和火灾等事故,而这些事故有可能引发溢油风险。一旦发生溢油事故,必须采取积极有效的行动措施,启动应急预案,将溢油对海洋环境的影响降低至最低。溢油量的确定、溢油轨迹的预测是应急行动的前提,因此对基于动态泄漏源的破舱渔船水下溢油过程研究具有重要的现实意义。目前国内外对油船的溢油行为研究较多,对破舱渔船水下溢油的研究尚未发现。且对油船的溢油进行研究时,只能估算出破损船舶最终的溢油量,未对动态泄漏源状况下的溢油行为进行研究。在运用数值模拟对船舶溢油进行研究时,前人均采用的是二维建模的方法。本文针对上述不足,提出了一种基于动态泄漏源的破舱渔船水下溢油过程的研究方法,该方法不仅可以描述船舶破损后油品溢出的整个过程,也可以精确的计算出每一时刻船舶破损处的溢油速度及溢油量,同时也可以同步模拟溢油在海水中的迁移扩散轨迹,使模拟的结果更精确。在运用数值模拟进行建模计算时,本文采用的是三维建模的方法,从而使得计算结果的可视化程度更高。 在运用实验方法进行研究时,采用流体相似理论进行模型的构建,运用几何相似对实船油舱按比例缩小、运用流体动力相似进行实验油品的选择。通过压力、液位采集软件记录实验过程中模型舱内压力、液位的变化。同时为了更加直观的记录实验过程,将运用摄像机全程记录整个实验过程。首先对双层渔船破舱溢油的溢油机理进行研究。在掌握了机理之后,研究不同破孔大小对溢油速度、溢油总量、溢油总时间的影响。在运用数值模拟方法进行研究时,使用Gambit软件对运算区域进行网格划分,然后导入Fluent软件进行运算。分别对不同网格划分和不同算法下的溢油过程进行研究。 实验结果表明,破舱内外两侧水与油品的压力差是发生溢油的原因。不同破孔大小对溢油的速度、总时间有显著的影响,对总溢油量无影响。数值模拟结果表明,不同网格划分大小下,对计算耗时有显著的影响,对计算结果影响不大;不同算法下,对计算结果影响不大,然PISO的计算速度最快。 |
| 作者： | 赵卫斌 |
| 专业： | 捕捞学 |
| 导师： | 卢金树 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江海洋学院 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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