海底输油管道石油泄漏过程的数值流体模拟

摘要

在模拟石油从海底输油管道泄漏到水面的过程中,已有的成果在构建海底输油管道石油泄漏的模型中采用的边界捕获算法VOF(volume of fluid)存在计算精度不足的问题,且未考虑温度变化对于石油属性(密度、粘度、比热容、导热系数)的影响.本文模型首次将VOF(Volume of Fluid)与LEVEL SET MANNER(水平集法)结合的边界捕获算法应用于海底输油管道石油泄漏模拟中,提高了计算精度;同时重点考虑了温度变化对于泄漏石油属性的影响,使得数值模拟更加符合自然规律.最后,采用最小二乘法对温度对泄漏石油运动的影响进行了数值模拟.实验结果也验证了温度对泄漏石油上升至海水面时水平方向移动的最远距离及其时间都有比较明显的影响,模拟的结果对于围油栏的投放更有参考价值.