基于海试的水下采油树力学特征影响因素敏感性分析

为了探究吊装、入水、深水下放及海底坐落4种典型工况下采油树下放系统力学特性及影响因素的敏感性,基于自主改进的水下采油树下放系统力学模型,结合有限元数值模拟,开展典型工况下采油树下放过程的参数敏感性分析,以此确定各阶段采油树下放系统的力学行为特征。分析结果表明,不同工况、不同影响因素下采油树下放系统力学特性存在较大差异;吊装阶段主要受风载荷的影响,而入水、下放及坐落阶段主要受波浪载荷影响;风载荷主要作用于采油树下放的前40 m,对于深水下放及海底坐落阶段几乎无影响;入水角度与入水砰击力呈正相关,且采油树的极限入水角度为17.6°;平台共振对采油树横向位移量存在一定影响,但对采油树弯矩变化无影响。

多孔介质内颗粒流动特性及其对传热影响的模拟研究

研究采用CFD-DEM方法结合DEM耦合对流与导热的传热模型,对三维不规则孔隙结构多孔介质内细颗粒与孔隙流体的流动及传热特性进行数值模拟。结果显示,颗粒在流体的裹挟下由静止逐渐加速,多孔介质内部温度场、瞬时流体速度大小及方向随着细颗粒与流体的充分混合及颗粒间的弹性碰撞而发生变化。低孔隙率下颗粒易发生沉积,运动轨迹缩短。小孔隙率加速了由热颗粒引起的热传递过程,孔隙内温度上升较快。随着孔隙率增大,颗粒瞬时轴向和径向速度增大,且流动主要沿轴向进行,大孔隙率下颗粒间法向和切向接触力及颗粒拟温度较低,且对单颗粒运动轨迹有显著影响。