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海洋环境科学 1985年第1期 39-49页

作者：靳德荣交通部水域防污设备厂

围油栏是用于水域中防止油扩散、缩小溢油面积,转移溢油及保护水域环境的重要防污设备之一。本文主要综述了围油栏的构成、种类及性能等。

关键词：围油栏柔性气室贮气间呼吸器(动物) 浮体集油剂

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围油栏中油膜受剪切作用的稳定性分析

海洋学报 1990年第6期12卷 773-782页

作者：赵文谦江洧吴至维成都科技大学

本文通过对油膜稳定性实验的观察,提出了油膜与水流速度分布的假设,在此基础上应用Orr-Sommerfeld稳定性方程给出了油膜失稳临界流速的求解方法,得出了油膜稳定性判别条件.同时还给出了油膜厚度与水流速度关系的计算公式,且进行了实验验证.

关键词：围油栏油膜剪切作用稳定性

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围油栏充气阀的改进设计

机械设计与研究 2006年第4期22卷 116-118页

作者：张银东李文华侯解民孙玉清大连海事大学轮机工程学院大连116026

围油栏是海洋溢油治理的重要设备。对现有围油栏的充气阀进行改进,使其具有定压排气功能。充气阀经过改造的围油栏可以实现水面上的自动回收,因此高效回收水面溢油的“面式”回收方法得以实现。

关键词：围油栏充气阀溢油面式回收

基于Fluent典型结构围油栏适用条件数值实验

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大连海事大学学报 2010年第2期36卷 117-120页

作者：于桂峰吴宛青封星大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为研究典型结构围油栏拦油性能及适用条件,基于不可压缩黏性流体的N-S方程和流体体积分数方法(VOF),利用CFD商业软件Fluent对典型结构围油栏拦油性能进行数值实验,并验证了同一实验条件下的物理实验过程.在不同水流速度下,对单体围油栏... 详细信息

为研究典型结构围油栏拦油性能及适用条件,基于不可压缩黏性流体的N-S方程和流体体积分数方法(VOF),利用CFD商业软件Fluent对典型结构围油栏拦油性能进行数值实验,并验证了同一实验条件下的物理实验过程.在不同水流速度下,对单体围油栏和双体围油栏最大拦油能力进行比较分析.结果表明:双体围油栏能够提升围油效果,相对提升率随流速增加而增大;在低流速时,使用双体围油栏意义不大.在实际应用中,围油栏具有其适用条件,并当溢油规模或流速超过临界值时,围油栏失效.

关键词：围油栏适用条件流体体积(VOF)模型 Fluent软件

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围油栏辅助海面溢油的处理方法

科学技术与工程 2012年第33期20卷 9126-9128,9136页

作者：张帅杨林王志刚大连工业大学机械工程与自动化学院大连116034

海洋石油污染已经成为当今海洋环境破坏的主要因素之一。海面溢油事故发生时,可加强围油栏的使用,辅助海面溢油的回收。首先使用围油栏将溢油进行围控,局部增大油膜厚度,再放入堰式撇油器进行回收。最后进行实验室模拟海面溢油事故,试... 详细信息

海洋石油污染已经成为当今海洋环境破坏的主要因素之一。海面溢油事故发生时,可加强围油栏的使用,辅助海面溢油的回收。首先使用围油栏将溢油进行围控,局部增大油膜厚度,再放入堰式撇油器进行回收。最后进行实验室模拟海面溢油事故,试验分析得出,使用围油栏辅助溢油回收可以较大幅度提高堰式撇油器的工作效率。

关键词：海面溢油处理方法围油栏堰式撇油器效率

围油栏在多种海况下拦油效果及形状优化的数值模拟

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围油栏在多种海况下拦油效果及形状优化的数值模拟

作者：魏芳大连海事大学

学位级别：硕士

围油栏是在处理海上溢油事故中一种常用的，且行之有效的设备。但是由于受风、波浪和水流等因素的影响，经常会导致所拦截的油从围油栏栏下流走，从而发生拦油失效。本文使用商用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，简称CFD)软... 详细信息

围油栏是在处理海上溢油事故中一种常用的，且行之有效的设备。但是由于受风、波浪和水流等因素的影响，经常会导致所拦截的油从围油栏栏下流走，从而发生拦油失效。本文使用商用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，简称CFD)软件FLUENT下的VOF(Volume of Fluid)方法，模拟计算了传统单体实心围油栏的拦油失效过程，取得较合理、有效的计算结果，然后在此基础上对其形状进行优化(这里主要是对围油栏的裙体进行优化)，共得到18种不同类型的围油栏。在计算条件相同的情况下，对这些优化的围油栏进行了数值模拟计算，并对结果进行了比较以及受压和受力情况的分析，说明其自身形状对拦油效果的影响。双体围油栏是现在较常用的一种形式，但其栏间距是影响拦油效果的一重要因素，于是本文针对双体围油栏栏间距该做何种取值做了进一步的研究。在前人得出的栏间距为8.0～10.0倍栏深的基础上，通过两种不同粘度的油的比较，来研究在油粘度不同的基础上，栏间距对拦油效果的影响。另外一种是保持栏间距不变，而是改变双体围油栏的组成结构，来研究其拦油效果。现在人们对于围油栏拦油失效的数值模拟主要是基于两相流，即油一水。但实际海面上还有风浪等因素的影响，于是本文最后一部分对空气—油—水三相同时存在的情况进行了模拟计算。先是用C语言编写一正弦波程序，通过用户自定义(User-Defined，简称UDF)导入FLUENT中，以产生一正弦波，然后数值模拟波浪作用下，围油栏拦油失效过程。本文主要目的是期望利用数值模拟的方法，为围油栏拦油技术的改进和性能优化提供一些合理、可靠的数据参考和改进方法。

关键词：围油栏拦油效果数值模拟形状优化多相流波浪

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围油栏拦油及受力特性数值模拟研究

围油栏拦油及受力特性数值模拟研究

作者：张博大连海事大学

学位级别：硕士

近十年,随着世界海洋经济的飞速发展,如何合理有效地开发和利用海洋资源、保护海洋健康有序的生态环境以及怎样防御和让海洋灾害损失达到最小化,对于提高海洋资源可持续发展的能力、促进海洋经济朝着更加健康的方向发展具有重要的战略... 详细信息

近十年,随着世界海洋经济的飞速发展,如何合理有效地开发和利用海洋资源、保护海洋健康有序的生态环境以及怎样防御和让海洋灾害损失达到最小化,对于提高海洋资源可持续发展的能力、促进海洋经济朝着更加健康的方向发展具有重要的战略意义。经各项研究和报道显示,溢油成为了目前最为严重的海洋灾害之一。溢油突发性强、危害性大,一旦溢油事件发生,除了会对海洋生态平衡带来严重破坏,同时也会让沿岸地区蒙受经济损失。鉴于船舶溢油事故危险性大、突发性高、性质复杂等特点,溢油应急反应显得尤为重要,溢油围控措施中最常用和有效的设备器材是围油栏,它的主要作用是：围控和集中、溢油导流和防止潜在溢油等。本文的研究基础建立在以下模拟实验和计算中：通过多组数值模拟分析水流速度溢油品质对围油栏拦油量的影响;建立围油栏物理模型,并编写多个用户自定义函数;建立数值波浪水池,采用推板造波法模拟数值波浪;实现了围油栏在受船舶牵引状态下的随动模拟;实现三维数值造波,提出一种仿物理消波结构并很好地实现消波;在随动的状态下比较几种结构的围油栏的拦截效果;研究对比不同形状围油栏在不同海况下的受力情况,综合以上模拟实验结果对其进行优化选取。此外,本文还分析研究了几种结构不同的围油栏在围控溢油过程中对拦油产生不同效果的影响因素。模拟了在有凤、波浪和水流的不同作用下,溢油密度及围油栏的不同结构对围油栏拦油特征的不同影响。在其他外部条件相同的情况下,再次对这些优化的围油栏进行数值模拟计算,通过对其受压和受力情况进行分析,进而对整体结果进行比较,说明围油栏自身的形状对拦油效果是否能产生影响。在千变万化的海况中,为选择最优结构围油栏提供依据。

关键词：围油栏数值造波多相流 VOF方法随动模型

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围油栏监控与水域溢油预警系统研究

围油栏监控与水域溢油预警系统研究

作者：王质春扬州大学

学位级别：硕士

随着我国船舶运输业的快速发展,水面溢油污染是内河的主要污染源之一。内河与人们日常生活密切相关,一旦发生溢油事故,沿河区域居民的生活饮水、生态环境和经济带来难以估量的损失。因此水面溢油事故的及时发现、识别和清理工作具有十... 详细信息

随着我国船舶运输业的快速发展,水面溢油污染是内河的主要污染源之一。内河与人们日常生活密切相关,一旦发生溢油事故,沿河区域居民的生活饮水、生态环境和经济带来难以估量的损失。因此水面溢油事故的及时发现、识别和清理工作具有十分重要的意义。本文根据内河河道的特点和水面溢油的特征,对摄像头拍摄的图像进行溢油信息检测,如果发现疑似溢油现象,则进行报警,使得监控中心工作人员能够对溢油事故进行紧急处理,同时设计了一种基于图像处理的水面溢油检测系统和基于ZigBee无线传感网络技术的围油栏在线监测系统,系统综合了 ZigBee自组网、低功耗等优点,实现了围油栏气室内气压的实时监测。主要研究工作如下:(1)选用高清网络摄像头对水面进行检测。然后对摄像头拍摄的图像进行预处理,在进行图像灰度化后,对不同的滤波方式和滤波窗口大小进行对比,且采用滤波效果最佳的中值滤波器对图像进行滤波。(2)对几种常见的图像分割算法进行比较。采用阈值分割与最大信息熵相结合的分割方法,使得分割结果理想,分割出的区域更加准确,且具有较强的抗噪声能力。采用数学形态学对分割后的图像进行运算以达到消除孤立点、优化目标边缘、使区域连通等目的。最终提取出疑似溢油区域边缘。(3)采用灰度共生矩阵的方法对疑似溢油区域进行特征提取,分析并确定使用能量、熵、对比度、均匀度和相异性这五个纹理量来识别是否存在溢油现象。同时,经过多次仿真来统筹纹理描述的准确性和计算速度,并基于MATLAB和C#混合编程技术,编写了溢油检测系统。(4)对发生溢油的区域使用围油栏对油污进行拦截、回收。根据系统整体结构,设计了基于ZigBee技术的充气式围油栏监测系统。通过设计ZigBee PRO协议栈程序,构建无线网络,传感器节点、路由器节点和协调器节点三个节点加入网络,实现数据采集和传输功能,最后协调器对数据进行处理和融合,并将数据通过串口发送到中心上位机。

关键词：溢油检测图像处理围油栏无线传感网络

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全电动式围油栏布放装置研究

环境工程 2014年第S1期32卷 1031-1032页

作者：罗建平李志建宋志国水科远大(北京)交通设计院有限公司北京100088

针对传统液压控制式围油栏布放装置的不足提出了一种全新驱动型式的围油栏布放装置,该装置由卷筒总成、支撑架、三合一电机系统、充吸气机、电气控制系统、遥控器、托辊支架等组成,用于卷绕型式储存的围油栏的布放与回收。它采用全电力... 详细信息

针对传统液压控制式围油栏布放装置的不足提出了一种全新驱动型式的围油栏布放装置,该装置由卷筒总成、支撑架、三合一电机系统、充吸气机、电气控制系统、遥控器、托辊支架等组成,用于卷绕型式储存的围油栏的布放与回收。它采用全电力驱动型式取代传统的液压驱动,安装方便、占用空间小,成本低、操作方便且无污染。

关键词：全电动围油栏布放

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海上沉潜油围油栏的设计

船海工程 2020年第2期49卷 45-48页

作者：赵建平安伟张庆范靳卫卫刘保占中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司天津300452 中海石油环保服务(天津)有限公司天津300457

基于近岸围油栏布放实际情况,结合交通行业标准和国家标准,对围油栏的抗水流性能进行计算。通过软件模拟仿真,得出在打孔区域孔眼总面积一定的条件下,打孔数越多、孔眼直径越小,围油栏抗流能力越好,孔眼流速越大。最后通过实验对多层网... 详细信息

基于近岸围油栏布放实际情况,结合交通行业标准和国家标准,对围油栏的抗水流性能进行计算。通过软件模拟仿真,得出在打孔区域孔眼总面积一定的条件下,打孔数越多、孔眼直径越小,围油栏抗流能力越好,孔眼流速越大。最后通过实验对多层网状吸附材料能够吸附重质原油的最大孔径进行评价。结果表明,围油栏裙体上帆布的孔眼直径为4.5 cm时,多层网状吸附材料的孔径不大于1 cm,可以对1.5 m/s的水流携带的重质原油进行完全吸附。

关键词：沉潜油围油栏网状吸附材料