双椭流线型海底管线抵御滑坡冲击的减灾效果与降阻机制

论文摘要

近年来,随着海洋能源开发步伐的加快,海底管线铺设的数量不断增加,在服役期内这些管线是否稳定直接影响着海洋油气开采、作业人员生命财产及海洋生态环境的安全。针对海底管线易遭受滑坡破坏的现状,提出一种具有双椭流线型截面的海底管线,基于计算流体动力学(CFD)方法,分析了新型管线在滑坡冲击作用下的减灾效果与降阻机制。研究表明,对于平铺和悬浮式铺设形式,双椭流线型管线可以延缓边界层的分离,降低卡门涡街对管线的振动影响,有效地降低滑移体冲击管线产生的拖曳力和升力,最大可使拖曳力系数降低71.01%,升力系数降低32.14%;并提出双椭流线型管线拖曳力系数和升力系数的计算公式,为海底管线的减灾工程提供了新的思路。

论文目录

• 1 引言
• 2 双椭流线型海底管线
• 3 模型建立与数值验证
•   3.1 滑坡的冲击荷载
•   3.2 流变模型
•   3.3 CFD方法建模过程
•   3.4 模拟结果验证
• 4 减灾效果与降阻机制
•   4.1 拖曳力与拖曳力系数
•   4.2 升力与升力系数
•   4.3 拖曳力系数和升力系数的计算公式
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 范宁,年廷凯,焦厚滨,郑德凤

关键词: 海底滑坡,双椭流线型管线,拖曳力系数,升力系数,分离区

来源: 岩土力学 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 海洋学,地质学

单位: 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,辽宁师范大学城市与环境学院

基金: 国家重点研发计划项目(No.2016YFE0200100,No.2018YFC0309203),国家自然科学基金项目(No.51879036,No.51579032),自然资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室基金项目(No.MRE201304)~~

分类号: P756.2;P736

DOI: 10.16285/j.rsm.2016.2916

页码: 413-420

总页数: 8

文件大小: 13888K

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