埋地输油管道泄漏污染物介观模拟理论与宏观应用

本书是东北石油大学埋地管道传热研究室基于近十年的科研成果和教学经验撰写而成的，主要阐述了埋地输油管道泄漏污染物介观模拟理论与宏观应用，具有一定的深度和广度。全书共8章，包括埋地输油管道泄漏污染物研究背景及研究现状，泄漏污染物迁移介观理论基础，泄漏污染物多相流介观模拟基础，基于FLUENT的泄漏污染物孔隙流动模拟，基于格子Boltzmann（玻耳兹曼）方法的泄漏污染物介观迁移模型，多孔介质内部阻力系数获取方法，泄漏污染物迁移特性分析，泄漏污染物迁移影响因素分析。全书还配有大量的算例，供读者参考。本书可用于埋地输油管道盗油检测及其泄漏过程的理论学习，也可作为输油管道泄漏影响因素分析的理论参考。

第1章 绪论
1.1 埋地输油管道泄漏污染物研究背景
1.2 埋地输油管道泄漏污染物迁移研究现状
1.2.1 实验研究
1.2.2 数值研究
本章参考文献
第2章 泄漏污染物迁移介观理论基础
2.1 格子Boltzmann方程
2.2 格子Boltzmann方法的基本模型
2.3 基于Chapman—Enskog展开的宏观控制方程回归
2.4 格子Boltzmann方法中边界处理格式
2.4.1 周期性边界处理格式
2.4.2 反弹边界处理格式
2.4.3 充分发展边界处理格式
2.4.4 非平衡态外推格式
2.4.5 压力边界条件
2.5 LBM中模拟求解流程
2.6 物理单位和格子单位转换
2.6.1 基于相似理论的转换
2.6.2 基于无量纲化的转换
2.7 本章小结
本章参考文献
第3章 泄漏污染物多相流介观模拟基础
3.1 LBM中的多相流模型
3.1.1 着色模型
3.1.2 自由能模型
3.1.3 伪势模型
3.2 多相流算例分析
3.2.1 伪势模型的参数
3.2.2 油水多相流分析
3.2.3 油气多相流分析
第4章 基于FLUENT的泄漏污染物孔隙流动模拟
4.1 多孔介质内污染物迁移的基本特性
4.1.1 多孔介质的基本概念
4.1.2 多孔介质的模型
4.1.3 多孔介质的基本参数
4.2 多孔介质变形场作用影响分析
4.2.1 多孔介质颗粒排列方式的影响
4.2.2 多孔介质颗粒粒径大小的影响
4.2.3 多孔介质区域流体速度的影响
4.3 本章小结
本章参考文献
第5章 基于格子Boltzmann方法的泄漏污染物介观迁移模型
5.1 泄漏污染物迁移一维模型
5.1.1 运用LBM多尺度技术求解平衡态分布方程
5.1.2 模型验证及结论
5.2 泄漏污染物迁移二维模型
5.2.1 单相模型
5.2.2 单相流算例分析
5.3 土壤类多孔介质构造方法
5.3.1 物理实验方法
5.3.2 数值重构方法
5.3.3 堆积圆方法
5.3.4 随机生长四参数生成法
5.4 泄漏污染物迁移LBM模拟
5.4.1 规则多孔介质内污染物迁移分析
5.4.2 随机多孔介质内污染物迁移分析
5.5 本章小结
本章参考文献
第6章 多孔介质内部阻力系数获取方法
6.1 基于实验的获取方法
6.1.1 实验方案
6.1.2 实验原理与过程
6.1.3 实验结果分析讨论
6.2 基于介观模拟的获取方法
6.2.1 水相泄漏污染物迁移的阻力系数
6.2.2 油相污染物迁移的阻力系数
6.2.3 泄漏污染物在小孔隙率多孔介质中迁移的阻力系
6.3 本章小结
本章参考文献
第7章 泄漏污染物迁移特性分析
7.1 泄漏污染物连续注入一维迁移模型及求解分析
7.1.1 物理模型及模拟条件
7.1.2 数学模型
7.1.3 结果分析
7.2 泄漏污染物连续注入多维迁移模型及求解分析
7.2.1 概念模型建立
7.2.2 数学模型
7.2.3 结果分析
7.3 本章小结
本章参考文献
第8章 泄漏污染物迁移影响因素分析
8.1 泄漏污染物宏观迁移模型
8.1.1 数学模型
8.1.2 模型的边界条件
8.2 泄漏污染物迁移影响因素分析
8.2.1 泄漏口尺寸的影响
8.2.2 泄漏速度的影响
8.2.3 孔隙率的影响
8.2.4 泄漏口位置的影响
8.3 本章小结
本章参考文献
名词索引