邹付兵李成君

(1.中海油田服务股份有限公司钻井研究院，北京101149；2.中国船舶及海洋工程设计研究院，上海200011)

0 引 言

某半潜式钻井平台上布置8台柴油机发电机组为全平台供电，每台柴油机发电机组都有独立的排烟系统，平台的左舷以及右舷分别配备4个排烟口。其中，位于平台左舷的排烟口后方有一折臂吊，沿折臂吊布置有电缆以及灯具；电缆耐受的温度不超过90℃。在平台改造前，由于排烟口的位置较低，柴油机工作在特定风向和风速下，烟气扩散到折臂吊上，不仅导致灯具照明受到影响，而且烟气高温传递到电缆上，超过电缆的正常工作温度，导致电缆无法正常工作。为此，平台决定评估左舷柴油机排烟管的布置高度调整方案，利用Fluent软件模拟分析烟气扩散，得到烟气在高度平面上的扩散规律，然后针对模拟结果进行定性分析，并对排烟管高度优化提供指导性意见，将烟气对折臂吊的影响控制在可接受的范围内，从而消除平台烟气排放对折臂吊造成的影响。

1 数学模型及基本方程

模型方程可采用张量表示为

式(1)表达的是模型的对流方程；式(2)表达的是对流与扩散方程。

在本文讨论的烟气扩散中，烟气在喷出过程中发生热对流以及扩散，基于以上方程建立物理模型，对烟气的扩散流场进行分析。

物质i的组分方程

对于湍流，

Dim是物质i在混合物中的扩散系数；

2 模型构建

2.1 网格模型

模型范围以半潜式平台为中心向四周扩展。+X方向自平台艏部向外扩展45 m，-X方向自平台艉部向外扩展106 m。……