波流作用下围油栏油水界面失稳机理分析

作者：时洋; 李绍武; 张华勤; 陈汉宝; 周然

来源：天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2018, 51(07): 691-701.

• 溢油
• 围油栏失效
• 油水界面不稳定性
• 临界压力梯度
• 特征函数法

海上溢油对自然资源造成严重的环境损害.围油栏是一种常用收集海上溢油设备.围油栏工作效率因常受到波浪和水流等因素的影响而大大降低,油水界面不稳定是围油栏失效的主要原因.基于特征函数理论,研究了两层流体中表面波模态的波浪与刚性围油栏的相互作用问题.以水流流速、油水密度比值、油层厚度、围油栏吃水深度和波要素等为参数,对波流作用下压力梯度的变化及其对油水界面稳定性的影响进行了系统性分析.研究结果表明:液体压力垂直结构决定了油水界面的稳定性,油水界面处的液体压力梯度才是判断油水界面稳定性的依据.

• 单位
  天津大学; 水利工程仿真与安全国家重点实验室; 交通部天津水运工程科学研究所