往復(fù)壓縮機氣流脈動仿真分析及大型輸氣站離心壓縮機運行培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)
本文關(guān)鍵詞:往復(fù)壓縮機氣流脈動仿真分析及大型輸氣站離心壓縮機運行培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:論文分為往復(fù)壓縮機氣流脈動仿真分析和大型輸氣站離心壓縮機培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)兩部分。往復(fù)壓縮機是用于壓縮、驅(qū)動工藝氣體的重要設(shè)備,被廣泛使用于石油、化工、能源等流程工業(yè)中。由于往復(fù)壓縮機結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其間歇性吸、排氣的工作特點使得管路內(nèi)形成呈周期性變化的氣流脈動,成為激發(fā)管網(wǎng)振動的主要原因,造成了往復(fù)壓縮機組事故頻發(fā),嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)。第一篇往復(fù)壓縮機氣流脈動仿真分析,通過對氣流脈動傳遞機理進行理論分析,以平面波動理論為基礎(chǔ),建立了管路中常見的管件單元異徑管與三通的氣流脈動傳遞矩陣。并通過CFX流體動力學(xué)仿真計算,研究了包含異徑管和三通兩類常用管件的管路在不同條件下對氣流脈動的影響規(guī)律,總結(jié)出簡易的經(jīng)驗曲線圖,為往復(fù)壓縮機組管路設(shè)計以及對復(fù)雜管網(wǎng)內(nèi)的氣流脈動抑制提供了理論支撐。同時,結(jié)合改造案例,將論文中總結(jié)的相關(guān)規(guī)律應(yīng)用到生產(chǎn)實際中。第二篇大型輸氣站離心壓縮機運行培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā),針對西氣東輸工程中長輸天然氣管線上的某一大型輸氣站,為提高站場員工培訓(xùn)效率,加強培訓(xùn)效果,開發(fā)一套運行培訓(xùn)系統(tǒng)。西氣東輸工程是我國的能源大動脈,沿途擁有多個大型輸氣站,站內(nèi)的設(shè)備以離心壓縮機組為核心,專業(yè)性強、技術(shù)含量高,機組維保難度較大,傳統(tǒng)的員工培訓(xùn)方法效果并不理想。本部分針對站場進行實地調(diào)研,了解企業(yè)員工切實所需。仔細(xì)研究站場的相關(guān)圖紙,掌握各系統(tǒng)工藝流程與主要設(shè)備結(jié)構(gòu)原理,并運用三維工廠設(shè)計軟件完成對整個站場的三維建模。這套仿真培訓(xùn)系統(tǒng)直觀反映了該大型輸氣站的實際情況,為站場的智能管理奠定基礎(chǔ)。本文第一篇通過流體動力學(xué)仿真分析方法研究了包含常用管件管路內(nèi)氣流脈動傳遞機理,研究成果為生產(chǎn)實際中的氣流脈動控制及管路的優(yōu)化提供了思路。第二篇運用三維工廠設(shè)計軟件完成了某大型輸氣站運行培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā),為企業(yè)高效的培訓(xùn)管理提供助力。
【關(guān)鍵詞】:往復(fù)壓縮機 氣流脈動 管道 CFX 仿真 輸氣站 培訓(xùn)
【學(xué)位授予單位】:北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TH45
【目錄】:
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集3-4
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-18
- 第一篇 往復(fù)壓縮機氣流脈動仿真分析18-82
- 第一章 緒論18-22
- 1.1 研究背景及意義18-19
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢19-20
- 1.3 本課題來源及主要研究內(nèi)容20-22
- 第二章 管路系統(tǒng)中氣流脈動機理分析22-34
- 2.1 氣流脈動概述22-23
- 2.2 平面波動理論23-26
- 2.2.1 無阻尼下的平面波動方程24-25
- 2.2.2 線性阻尼下的平面波動方程25-26
- 2.3 氣流脈動的計算26-32
- 2.3.1 簡單管路的氣流脈動傳遞矩陣26-28
- 2.3.2 復(fù)雜管路的氣流脈動傳遞矩陣28-32
- 2.4 壓力脈動分析32-33
- 2.4.1 壓力不均勻度32
- 2.4.2 壓力脈動許用標(biāo)準(zhǔn)32-33
- 2.5 本章小結(jié)33-34
- 第三章 基于CFX的流體動力學(xué)仿真理論基礎(chǔ)34-42
- 3.1 流體力學(xué)基礎(chǔ)34-36
- 3.1.1 質(zhì)量守恒方程34
- 3.1.2 動量守恒方程34-35
- 3.1.3 能量守恒方程35-36
- 3.2 計算流體力學(xué)CFD的發(fā)展36-37
- 3.3 基于CFX軟件的流體動力學(xué)仿真37-41
- 3.3.1 創(chuàng)建幾何模型37-38
- 3.3.2 網(wǎng)格劃分38
- 3.3.3 流體模型的選擇38-39
- 3.3.4 穩(wěn)態(tài)及非穩(wěn)態(tài)計算39
- 3.3.5 邊界條件與初始條件的設(shè)定39-41
- 3.4 本章小結(jié)41-42
- 第四章 異徑管對管路內(nèi)氣流脈動的影響42-52
- 4.1 包含異徑管的氣流脈動傳遞矩陣42-44
- 4.2 異徑管管徑比對氣流脈動影響的仿真計算44-48
- 4.2.1 計算域44-45
- 4.2.2 前處理設(shè)置45-46
- 4.2.3 仿真計算結(jié)果分析46-48
- 4.3 異徑管入口流量對氣流脈動影響的仿真計算48-50
- 4.3.1 計算域48
- 4.3.2 前處理設(shè)置48-49
- 4.3.3 仿真結(jié)果分析49-50
- 4.4 本章小結(jié)50-52
- 第五章 三通對管路內(nèi)氣流脈動的影響52-74
- 5.1 包含三通的氣流脈動傳遞矩陣52-54
- 5.2 T型三通對氣流脈動影響的仿真計算54-66
- 5.2.1 計算域54-56
- 5.2.2 前處理設(shè)置56-57
- 5.2.3 仿真結(jié)果分析57-66
- 5.3 斜向三通對氣流脈動影響的仿真計算66-72
- 5.3.1 計算域66-67
- 5.3.2 前處理設(shè)置67-68
- 5.3.3 仿真結(jié)果分析68-72
- 5.4 本章小結(jié)72-74
- 第六章 氣流脈動仿真分析在工程中的應(yīng)用案例74-80
- 6.1 工程背景74-77
- 6.2 關(guān)鍵部位管件單元的改造77-79
- 6.3 本章小結(jié)79-80
- 第七章 總結(jié)與展望80-82
- 7.1 本文總結(jié)80-81
- 7.2 未來展望81-82
- 第二篇 大型輸氣站離心壓縮機運行培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)82-114
- 第一章 緒論82-86
- 1.1 研究背景及意義82
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀82-84
- 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容84-86
- 第二章 培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)的前期調(diào)研與準(zhǔn)備86-92
- 2.1 大型輸氣站場概況86-87
- 2.2 培訓(xùn)系統(tǒng)功能簡介87-88
- 2.3 前期調(diào)研與資料準(zhǔn)備88-92
- 第三章 大型輸氣站運行培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)92-98
- 3.1 所用仿真軟件簡介92
- 3.2 輸氣站三維培訓(xùn)系統(tǒng)建模92-96
- 3.3 本章小結(jié)96-98
- 第四章 大型輸氣站運行培訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理分析98-112
- 4.1 概述98-99
- 4.2 工藝流程講解99-110
- 4.2.1 工藝流程總體講解99
- 4.2.2 過濾工藝99-102
- 4.2.3 壓縮工藝102-103
- 4.2.4 冷卻工藝103-104
- 4.2.5 清管工藝104-106
- 4.2.6 放空火炬系統(tǒng)106
- 4.2.7 電力系統(tǒng)106-107
- 4.2.8 輔助系統(tǒng)工藝107-110
- 4.3 本章小結(jié)110-112
- 第五章 總結(jié)與展望112-114
- 參考文獻114-120
- 致謝120-122
- 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文122-124
- 作者和導(dǎo)師簡介124-126
- 碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會決議書126-127
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:往復(fù)壓縮機氣流脈動仿真分析及大型輸氣站離心壓縮機運行培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:288614
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