船舶溢油過程及溢油量的精細(xì)計算的方法研究.pdf

1、船舶污染已成為危害海洋環(huán)境、破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)、威脅整個人類的主要海洋污染源之一，而在船舶污染中船舶溢油事故的影響又尤為嚴(yán)重。海上船舶溢油事故，不僅使自然環(huán)境、生態(tài)資源受到損害、經(jīng)濟蒙受損失，而且嚴(yán)重危害人體健康。一旦發(fā)生溢油事故，必須采取積極的行動措施，啟動應(yīng)急預(yù)案，將溢油對海洋環(huán)境的影響降低至最小。溢油量的確定、溢油軌跡的預(yù)測是應(yīng)急行動的前提，因此對其高精度的計算具有十分重要的意義。但是以往的溢油量計算方法只能估算出破損船舶最終的溢油

2、量，不能計算出船舶溢油過程中每一時刻的溢油量，這就不能精確的模擬溢油在海面上的運動軌跡。因此本文針對上述不足提出了一種新的溢油量的計算方法，該方法不僅可以描述船舶破損后油品溢出的整個過程，也可以精確的計算出每一時刻船舶破損處的溢油速度及溢油量，同時也可以同步模擬溢油在海水中的遷移擴散軌跡，使模擬、預(yù)測的結(jié)果更精確，為應(yīng)急決策提供更可靠的依據(jù)。 本文采用FuIENT中的VOF模型、Segregated、以及壓力速度耦合的PISO

3、算法來模擬二維條件下的具有自由液面的、不互溶的、油一水一氣三相不可壓縮非定常流動。數(shù)值計算中涉及的理論模型有流體的連續(xù)性方程、動量方程(Navier-Stokes方程)以及層流模式或κ－ε湍流模式。利用該數(shù)值模擬方法研究船舶碰撞后船舶破損處附近油水氣三相流體流動，能直觀的給出油一氣、水一氣、油一水兩相間自由界面的位置，同時能從定量上研究不同因素對該破損處溢油速度及溢油量大小的影響。 為了更真實的模擬油船在海面上的溢油過程，本文