目前缺乏对深海管道温度场的研究,因此对管道温度效应的研究也是考虑恒温作用,而实际上在原油输送过程中,原油不断向周围介质散热,原油沿程温度会有所降低,由于原油与管道之间的对流换热,管道的沿程温度也随之降低。因此,有必要对深海管道的非均匀温度场与非均匀温度效应进行研究。本文利用GAMBIT建立了单层管道几何模型并划分网格,考虑了管内原油层流流动和紊流流动两种不同流态,利用FLUENT软件对管道在稳态流动时的非均匀温度场进行了数值模拟,对网格独立性进行了分析,确定了合理的网格划分方式,得到了管道沿程温度曲线,通过对比数值模拟与理论公式计算得到的原油温度结果,对FLUENT模型进行了验证,最后进行了管道温度场参数化分析。利用FLUENT软件对管道在流动开启过程中的非稳态传热进行了数值模拟,对时间步长独立性进行了分析,选取了合理的时间步长,对冷投启动和预热启动两种方式下的管道非均匀温度场进行了研究,得到了管道沿程温度时变曲线。利用FLUENT软件对管道在流动关闭过程中的非均匀温度场进行了数值模拟,对时间步长独立性进行了分析,选取了合理的时间步长,对流动关闭过程中管道的非均匀温度场进行了研究,得到了管道沿程温度时变曲线。利用ABAQUS软件建立了管道有限元模型,考虑了材料非线性,通过模态分析引入初始缺陷,针对不同非均匀温度作用、初始几何缺陷和管土相互作用,进行了管道非均匀温度效应参数化分析,研究了非均匀温度场作用下管道的侧向位移和应力的变化规律。