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波、流作用下的海底管道自埋机理研究
| 论文题名： | 波、流作用下的海底管道自埋机理研究 |
| 关键词： | 海底管道;自然埋深;欧拉模型 |
| 摘要： | 海底管道作为海上油气运输的大动脉，正日益发挥着越来越重要的作用，为此大力发展海洋技术，发展管道技术是当前任务的重中之重。因此海底管道的自然埋深机理研究对于管道设计、铺设具有重要的指导作用，对海底管道的安全经营提供重要的技术保障，具有重要的经济意义和社会意义。 本文首先对前人的类似工作进行了总结整理，对波浪、泥沙理论进行了简要回顾，对波浪、水流、泥沙三者作用下海底管道的冲刷和埋深问题进行了分析。然后根据工程实际情况选择粉沙质海岸的泥沙作为试验时的原型沙，在天津大学可变坡波流实验水槽中测试了泥沙的起动流速，通过设计一系列物理模型来研究海底管道在不同的波浪、流、挖深、坡度下的冲刷和自然埋深机理。通过对比试验发现在海底管道的自然埋深中：流速占主要地位，但是过大的流速会使冲刷加剧；波浪其次，挖深、坡度只对埋深的厚度有影响。 最后，利用fluent软件中的欧拉模型和udf程序来实现数值造波、消波，采用结构化的四边形网格和三角形网格并进行局部加密，通过Realizable k-ε模型和phase Coupled SIMPLE算法来求解工程实况模拟。本文先后模拟了海底管道在不同波、流作用下的自然埋深和时间，以及冲淤厚度。结果表明海底管道在一定条件下的自然埋深是可行的，与试验结果吻合度较好。 |
| 作者： | 兰千钰 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 白志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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