导读:本文包含了拦油失效论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:数值,多相,波流,两相,浮子,油机,水槽。
拦油失效论文文献综述
郑德梅[1]（2016）在《波流作用下固体浮子式围油栏运动响应及拦油失效研究》一文中研究指出海上溢油会对海洋生态环境造成极大危害。围油栏是一种能够有效地防止溢油扩散、缩小溢油面积、配合回收的简易而有效的工具。由于海洋波、流环境复杂,针对不同海况选择围油栏型号时,预先估算围油栏在波、流作用下的运动响应及拦油机理十分必要。本文通过物理实验以及基于FLOW-3D数值仿真平台对固体浮子式围油栏在波流共同作用下的运动响应与拦油机理进行探索。通过水槽实验,研究不同结构参数和特性的围油栏对波、流条件的运动响应,分析围油栏的最小吃水及最小干舷高度与围油栏设计、波流要素间的关系;以及围油栏的上下升迁、浮子转动与围油栏设计、波流要素间的关系。针对中粘度油品,研究围油栏的夹带失效、油层流失失效与围油栏设计、波流要素间的关系;以及油层厚度与水流流速间的关系。在前人的基础上建立了FLOW-3D二维数值波流水槽,并对波流水槽进行了验证。基于该二维数值波流水槽,对刚性围油栏的运动响应与拦油机理进行模拟,并与物理实验结果进行对比,验证该数值模型的可靠性。(本文来源于《天津大学》期刊2016-12-01）
封星[2]（2011）在《围油栏拦油数值实验平台及拦油失效研究》一文中研究指出海上溢油对自然资源造成严重的环境损害,不幸的是即使尽最大努力也不能防止溢油事故的发生,只要发生大量溢油事故,就一定要采取相应清理手段,围油栏是在处理海上溢油事故中一种常用的,有效的设备。但是由于受风、波浪和水流等因素的影响,经常会发生拦油失效导致围油栏效率降低。前人关于围油栏拦油大效研究主要集中在纯水流作用下固定档板式围油栏的拦油实验和数值研究,即使是考虑波浪对围油栏拦油作用研究也仅仅是局限于简单的单个波长的线性波作用下实验研究。因此本文使用商用计算流体力学软件FLUENT,利用计算平台的用户接口功能,从计算模型、程序实现、数据存取、结果分析等多个方面对FLUENT计算平台进行了改进,建立了基于黏性流理论和VOF方法的、可对波浪、水流作用下可动浮子式围油栏拦油问题进行数值研究的数值试验平台。与物理实验平台相比,具有费用低、无触点流场测量、减小比尺效应、消除了物理模型实验中由传感器尺寸及模型变形等因素对流场的影响,可获得较详细的流场信息等优点。在搭建围油栏拦油数值实验平台的过程中,数值造波、消波方法是否合适、有效是决定数值实验平台建立成功与否的关键性问题之一。在无旋势流条件下,利用有限体积法,结合连续方程和不可压缩雷诺平均N-S方程,并利用k-ε方程封闭方程组,采用VOF方法追踪相界面,分别采用推板造波、设置速度入口造波、质量源造波和动量源造波方法完成线性规则波、二阶Stokes波、孤立波的模拟,针对不同波浪理论,详细分析和评述了不同数值造波方法,为不同情况下采用何种造波方法提供了指导性意见。影响围油栏拦油效果因素除了栏深、水深、水流速度、油品外,波浪参数对拦油效果的影响也很重要。因此波浪水流作用下围油栏拦油效果分析就显得很重要。基于以上二维数值波浪水槽模型,经过改进,建立能够模拟波浪水流相互作用的二维数值波流水槽模型,讨论水平均匀流与波浪共线时波流相互作用问题。数值结果符合依据波动的射线理论和由变分原理导出的波作用量守恒定律推导的Doppler效应——顺流时波长变大、波高减小,而逆流时波长变小、波高增大,甚至出现波浪破碎。水流也会改变波浪传播方向,引起波浪折射,使波浪出现辐聚或辐散。进一步研究了不同波陡下水流对波峰的影响,波流同向工况时,波陡增大.相同流速下对波峰的改变就越大,在波流逆向工况下,波陡增大,相同流速对波峰的改变越小。然后基于线性波流水槽发展了非线性波流水槽,模拟了弱非线性波和强非线性波流耦合作用问题,研究了水流对波浪非线性的影响,研究发现,波流反向作用时使得波浪非线性进一步增强,顺流减弱了波浪的非线性作用,非线性波流作用也符合多普勒效应。最后基于以上建立的恒定水深黏性数值波流水槽,结合叁相流模型,对波流作用下油层形态演变进行数值模拟和分析,在此基础上添加围油栏模型,使用FLUENT中动网格模型和“半耦合”数值模拟方法实现波流作用下垂直方向浮子式围油栏的升沉运动,成功搭建可动浮子式围油栏拦油数值实验平台。基于此数值实验平台进行围油栏拦油失效数值模拟,分析波浪和水流对栏前油层演变的影响,模拟结果显示水流方向决定油层前进方向,波流同向时油层厚度最大,长度最小,反之,波流逆向时油层厚度最小,油层长度最大,油层形态变化与波面升高变化同相,当波谷传到围油栏处时油层厚度最小,当波峰传到围油栏处时,油层厚度最大,易发生拦油失效；接着定量详细分析了栏深、水深、水流速度、油品、波浪参数与拦油初始失效速度之间的关系,结果表明,叁种工况下油密度越大,越会加剧拦油失效,增大初始溢油体积会减小拦油失效速度,围油栏栏深越大,拦油失效速度也越大,且拦油失效速度与栏深之间呈线性增加关系,拦油失效速度随波高的增大而减小,波浪周期越大,拦油失效速度也越大,通过实验研究及结果分析,并最终提出预测波流同向、纯水流和波流逆向工况下浮子式围油栏拦油失效速度公式：纯水流工况为Uf0=1.98UKH+(0.39+0.078Q-0.5)D(?),波流同向工况当波陡较小(s<0.02)时为：Uf0+Uf0(-0.0005ρ+0.3304),当波陡s≥0.02时,拦油失速度公式为：Uf=Uf0+Uf0(-0.0005ρ+0.3304)-1893.6s2+82.108s-0.8622,波流逆向工况为：Uf=Uf0+Uf0(0.0014ρ-1.293)-121.38s2+0.0889s+0.1004。(本文来源于《大连海事大学》期刊2011-10-01）
宁成浩,张政[3]（2002）在《CFX4.3软件对拦油栅拦油失效的数值模拟》一文中研究指出使用CFX4 .3商用计算流体力学CFD软件数值模拟了两种拦油栅拦油失效的情形。结果表明 ,低粘度的油类在水流速度超过某一临界值时发生了油层流失失效 ;高粘度的油类在水流速度超过某一临界值时发生了临界累积失效。模拟结果与已有的文献结果相一致。文中还探讨了油 水表面张力系数对拦油栅拦油失效的影响。通过数值计算比较 ,发现实际的油 水表面张力系数 (0 0 5N/m以下 )对拦油栅拦油失效影响很小。在目前的条件下 ,应用CFX4 3软件计算得到的结果尚不能很好地显示油滴夹带失效现象 ,有待进一步研究。(本文来源于《北京化工大学学报(自然科学版)》期刊2002年05期）
宁成浩[4]（2002）在《拦油栅失效的数值模拟研究》一文中研究指出拦油栅是处理海面漏油的常用工具。但由于风浪和水流的影响，经常会导致油层从拦油栅下逃逸出去而发生拦油栅失效。本文使用商用计算流体力学软件，CFX4．3，研究了拦油栅附近油水两相流的动力学行为，以期为拦油栅技术的改进提供必要的数值结果。 本文使用CFX4．3内部集成的多流体模型的简化模型，HOMOGENEOUS MODEL，模拟了二维，不可压缩且互不溶的油水两相非稳态流动过程。模拟出两种拦油栅拦油失效现象，即：油层流失失效和临界累积失效。通过与程石勇以及安长发等人数值模拟结果的比较发现，在相同条件下得到的拦油栅前油层厚度和长度几乎完全一致，计算得到的临界失效速度也与Delvigne和Johnston等人的实验结果符合得很好。 实验表明，影响拦油栅拦油效果的因素包括拦油栅栅深D、水深H、相对水流速度U、油类自身的密度ρ_o和粘度v_o、油水表面张力系数σ以及油量Q的大小等等。本文针对油水表面张力系数、水深、拦油栅深度、油量以及油的粘度进行了一系列数值模拟计算，研究了其各自对于拦油失效的影响。发现实际的油水表面张力系数对拦油栅拦油失效的影响是可忽略的。另外，拦油栅栅深、水深、油的粘度以及油量的大小对拦油影响很大。 北京化』二口冤学祠眨d匕学位论文 造成拦油栅失效的直接原因是拦油栅附近油水相对速度太大，油层在水流摩擦和动力作用下，被剥离、夹带出拦油区域所致。在实际过程中，水流速度，溢油的密度和粘度变化不大，只有对拦油栅结构进行改进，才能加强拦油效果。本文数值模拟研究了双体拦油栅结构的拦油效果，同时对VER型和Q一F型网栅结构拦油栅的拦油过程进行了数值模拟。与张政等人[27l用Fluent计算的结果进行比较，发现结果基本相近，验证了网栅结构拦油栅的拦油能力。(本文来源于《北京化工大学》期刊2002-01-01）
张政程,石勇,李晗,安长发[5]（1999）在《应用VOF方法对水流中拦油栅拦油失效进行数值模拟尝试》一文中研究指出通过自编程序用流体体积分数（ＶＯＦ） 法模拟计算了两种拦油失效的情形：低粘度的油类在水流速度超过某一临界值时发生了油滴夹带失效；粘度很大的油类在水流速度超过临界值时发生了临界累积失效．模拟结果在定性上与已有的实验结果相一致．但计算出的临界水流速度还存在偏差，这将在以后的工作中通过加入湍流作进一步的探讨(本文来源于《环境科学学报》期刊1999年06期）
拦油失效论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
海上溢油对自然资源造成严重的环境损害,不幸的是即使尽最大努力也不能防止溢油事故的发生,只要发生大量溢油事故,就一定要采取相应清理手段,围油栏是在处理海上溢油事故中一种常用的,有效的设备。但是由于受风、波浪和水流等因素的影响,经常会发生拦油失效导致围油栏效率降低。前人关于围油栏拦油大效研究主要集中在纯水流作用下固定档板式围油栏的拦油实验和数值研究,即使是考虑波浪对围油栏拦油作用研究也仅仅是局限于简单的单个波长的线性波作用下实验研究。因此本文使用商用计算流体力学软件FLUENT,利用计算平台的用户接口功能,从计算模型、程序实现、数据存取、结果分析等多个方面对FLUENT计算平台进行了改进,建立了基于黏性流理论和VOF方法的、可对波浪、水流作用下可动浮子式围油栏拦油问题进行数值研究的数值试验平台。与物理实验平台相比,具有费用低、无触点流场测量、减小比尺效应、消除了物理模型实验中由传感器尺寸及模型变形等因素对流场的影响,可获得较详细的流场信息等优点。在搭建围油栏拦油数值实验平台的过程中,数值造波、消波方法是否合适、有效是决定数值实验平台建立成功与否的关键性问题之一。在无旋势流条件下,利用有限体积法,结合连续方程和不可压缩雷诺平均N-S方程,并利用k-ε方程封闭方程组,采用VOF方法追踪相界面,分别采用推板造波、设置速度入口造波、质量源造波和动量源造波方法完成线性规则波、二阶Stokes波、孤立波的模拟,针对不同波浪理论,详细分析和评述了不同数值造波方法,为不同情况下采用何种造波方法提供了指导性意见。影响围油栏拦油效果因素除了栏深、水深、水流速度、油品外,波浪参数对拦油效果的影响也很重要。因此波浪水流作用下围油栏拦油效果分析就显得很重要。基于以上二维数值波浪水槽模型,经过改进,建立能够模拟波浪水流相互作用的二维数值波流水槽模型,讨论水平均匀流与波浪共线时波流相互作用问题。数值结果符合依据波动的射线理论和由变分原理导出的波作用量守恒定律推导的Doppler效应——顺流时波长变大、波高减小,而逆流时波长变小、波高增大,甚至出现波浪破碎。水流也会改变波浪传播方向,引起波浪折射,使波浪出现辐聚或辐散。进一步研究了不同波陡下水流对波峰的影响,波流同向工况时,波陡增大.相同流速下对波峰的改变就越大,在波流逆向工况下,波陡增大,相同流速对波峰的改变越小。然后基于线性波流水槽发展了非线性波流水槽,模拟了弱非线性波和强非线性波流耦合作用问题,研究了水流对波浪非线性的影响,研究发现,波流反向作用时使得波浪非线性进一步增强,顺流减弱了波浪的非线性作用,非线性波流作用也符合多普勒效应。最后基于以上建立的恒定水深黏性数值波流水槽,结合叁相流模型,对波流作用下油层形态演变进行数值模拟和分析,在此基础上添加围油栏模型,使用FLUENT中动网格模型和“半耦合”数值模拟方法实现波流作用下垂直方向浮子式围油栏的升沉运动,成功搭建可动浮子式围油栏拦油数值实验平台。基于此数值实验平台进行围油栏拦油失效数值模拟,分析波浪和水流对栏前油层演变的影响,模拟结果显示水流方向决定油层前进方向,波流同向时油层厚度最大,长度最小,反之,波流逆向时油层厚度最小,油层长度最大,油层形态变化与波面升高变化同相,当波谷传到围油栏处时油层厚度最小,当波峰传到围油栏处时,油层厚度最大,易发生拦油失效；接着定量详细分析了栏深、水深、水流速度、油品、波浪参数与拦油初始失效速度之间的关系,结果表明,叁种工况下油密度越大,越会加剧拦油失效,增大初始溢油体积会减小拦油失效速度,围油栏栏深越大,拦油失效速度也越大,且拦油失效速度与栏深之间呈线性增加关系,拦油失效速度随波高的增大而减小,波浪周期越大,拦油失效速度也越大,通过实验研究及结果分析,并最终提出预测波流同向、纯水流和波流逆向工况下浮子式围油栏拦油失效速度公式：纯水流工况为Uf0=1.98UKH+(0.39+0.078Q-0.5)D(?),波流同向工况当波陡较小(s<0.02)时为：Uf0+Uf0(-0.0005ρ+0.3304),当波陡s≥0.02时,拦油失速度公式为：Uf=Uf0+Uf0(-0.0005ρ+0.3304)-1893.6s2+82.108s-0.8622,波流逆向工况为：Uf=Uf0+Uf0(0.0014ρ-1.293)-121.38s2+0.0889s+0.1004。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
拦油失效论文参考文献
[1].郑德梅.波流作用下固体浮子式围油栏运动响应及拦油失效研究[D].天津大学.2016
[2].封星.围油栏拦油数值实验平台及拦油失效研究[D].大连海事大学.2011
[3].宁成浩,张政.CFX4.3软件对拦油栅拦油失效的数值模拟[J].北京化工大学学报(自然科学版).2002
[4].宁成浩.拦油栅失效的数值模拟研究[D].北京化工大学.2002
[5].张政程,石勇,李晗,安长发.应用VOF方法对水流中拦油栅拦油失效进行数值模拟尝试[J].环境科学学报.1999
论文知识图
