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静水和动水环境中水下溢油浮射流初步实验及数值模拟
时间: 2021年1月4日 点击率: 3675
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静水和动水环境中水下溢油浮射流初步实验及数值模拟

廖国祥1,2,李艳妮3

(1.国家海洋环境监测中心 大连 116023;

2.国家环境保护近岸海域生态环境重点实验室 大连 116023;

3.大连海事大学环境科学与工程学院 大连 116026)

    摘要:为深入研究井喷和管道破损等海底事故后溢油在水下环境中的输移扩散过程,文章利用自制的组合式环形水槽(周长9.7 m、宽0.45 m、深1 m),以阿曼原油与消油剂混合物和淡水(含示踪剂)为模拟污染物,初步开展静水和动水环境中海底溢油浮射流的物理模拟实验,并应用基于拉格朗日积分方法的水下溢油浮射流模型进行数值模拟比较分析。研究结果表明:静水环境中,水下溢油浮射流主要沿喷口的垂直中心线向水面输移扩散;非均匀流动水环境中,横流速度越大,浮射流输移轨迹的弯曲程度越明显;数值模拟的浮射流轨迹总体上与实验观测结果符合较好;研究结果可为今后相关物理实验和数值模型的改进研究提供有益参考。

    关键词:水下溢油;浮射流;输移扩散;非均匀流;数值模拟

    基金项目:国家自然科学基金项目(42076215、41306099);国家重点研发计划项目(2018YFD0900606).

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