橫管繞流及其沖刷規(guī)律的實驗研究.pdf

1、隨著海底管線在海洋工程中越來越廣泛的應用，外界水動力作用下海底管線尤其是水平橫管的繞流形態(tài)以及由此引起的海床沖刷、管線破壞等問題也越來越引起廣大研究人員的關注。為了進一步研究海底管道的沖刷機理和沖刷坑的形成，進而有針對性的對管道進行保護，減少管道破壞失效，本文對定床及動床條件下的單向均勻明流情況下橫管繞流進行了系統(tǒng)的實驗研究。 本文的主要研究內容是，分析定床條件下單向均勻明流情況下橫管的繞流特性；探明波流共同作用下可沖積床面上存

2、在沙波運動時管道的沖刷機理；研究各個因素如水深、流速、埋深、和管徑以及沙波對沖刷深度的影響，并計算平均沖刷速率，提出了最大沖刷公式。 本文旨在用實驗的方法，運用簡化的PIV激光流速測速技術，對單向均勻流條件下不同懸空比的水平圓柱型管道的繞流瞬態(tài)流場進行動態(tài)測量，并用攝像加拍照的方法記錄管道的沖刷過程。通過對試驗資料的分析，得出了管道繞流時的流場圖和無量綱的床面、橫管頂部和橫管底部切應力的變化圖，并討論了各個特征部位的切應力隨懸空