来流速度和土体强度对黏土质海床管道局部冲刷特性影响研究
张美娜
韩翔希
翟煜
齐国胜
任地
蒙占彬
北部湾大学广西海洋工程装备与技术重点实验室,广西钦州 535011
摘要：本文基于SST k-ω模型、Herschel-Bulkley黏土模型和VOF两相流模型建立海底管道局部冲刷的二维CFD模型,以来流速度U和土体强度τ0 为变量参数开展数值模拟研究.通过分析管道两侧床面压力特征、冲刷坑形态、冲刷深度历时曲线、管道局部速度分布等内容,探究了不同来流速度(U)和土体强度(τ0)对海底管道局部冲刷特性影响的规律.研究结果表明:①黏土质海床环境下海底管道局部冲刷受来流速度影响显著.随着来流速度的增加,管道局部极限平衡冲刷深度与冲刷坑宽度均增大,平衡冲刷深度增幅与流速增幅的比率整体呈减缓趋势.②黏土质海床环境下海底管道局部冲刷受土体强度影响显著.随着土体强度的增大,海床渗流力减弱,管道局部极限平衡冲刷深度减小,下游沉积丘距离管道轴心越近.当土体强度大于等于300 Pa时,管道底部与海床之间的间隙较难形成.
关键词：黏土来流速度土体强度海底管道局部冲刷
分类号：P75(海洋工程)
资助基金：国家自然科学基金(52201304)广西科技重大专项项目(AA22068105)
论文发表日期：2024-12-30
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 307-320 )
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