《波流環境下攔油柵失效問題的SPH數值模擬研究》是依託中國科學院力學研究所，由楊秀峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：波流環境下攔油柵失效問題的SPH數值模擬研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊秀峰
- 依託單位：中國科學院力學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
海上漏油事故會對海洋環境、海洋生物、養殖資源和當地經濟造成嚴重危害。攔油柵是海上漏油事故處理中常用的一種設備，用於阻止或轉移浮油的運動。海上漏油的攔截過程涉及複雜的自由表面、油－水交界面、油－水－攔油柵的耦合等問題。由於受到自身和環境因素的影響，攔油柵常常失效導致浮油逃逸。本項目旨在套用改進的SPH方法模擬研究攔油柵失效問題。SPH方法是一種拉格朗日型無格線粒子方法，在處理自由表面、交界面和運動邊界等問題方面具有特殊的優勢。本項目的主要研究內容包括：（1）根據攔油柵失效問題的複雜性，對傳統的SPH方法進行改進；（2）研究高效的SPH並行算法；（3）套用改進的SPH方法模擬研究攔油柵失效的幾種主要模式，並分析對應的失效機理，給出攔油柵失效模式與影響因素之間的定量關係，為攔油柵的設計和改進提供依據。
結題摘要
海上漏油事故會對海洋環境、海洋生物、養殖資源和當地經濟造成嚴重危害。攔油柵是海上漏油事故處理中常用的一種設備，用於阻止或轉移浮油的運動。海上漏油的攔截過程涉及複雜的自由表面、油－水交界面、油－水－攔油柵的耦合等問題。由於受到自身和環境因素的影響，攔油柵常常失效導致浮油逃逸。本項目旨在套用改進的SPH 方法模擬研究攔油柵失效問題。SPH 方法是一種拉格朗日型無格線粒子方法，在處理自由表面、交界面和運動邊界等問題方面具有特殊的優勢。本項目的主要研究內容和成果包括：（1）根據攔油柵失效問題的複雜性，對傳統的SPH 方法進行了改進，提出了一種多相流SPH方法；（2）提出了一種模擬流體與剛體相互作用的SPH方法；（3）提出了一種模擬柔性體與流體相互作用的SPH-EBG耦合方法（3）提出了一種可動態調整負載平衡的SPH 並行算法；（4）開發了二維和三維SPH並行源程式；（5）模擬研究了剛性攔油柵失效的四種主要模式，並分析了相應的失效機理；（6）模擬研究了柔性攔油柵失效的過程；（7）模擬研究了流體中柔性纖維的變形模式及阻力規律，結果表明柔性結構通過改變自身形態可降低流體阻力。
