拦油栅失效的数值模拟研究
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动而发生拦油栅失效.该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.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p<,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.该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.造成拦没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.该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-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<['27]>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.
拦油失效;数值模拟;拦油栅;CFD;油水两相流
北京化工大学
硕士
环境工程
张政
2002
中文
X55
60
2004-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）