【摘要】：隨著我國的油氣行業(yè)不斷發(fā)展,多相混輸技術(shù)的應(yīng)用與研究越來越具有重要意義。含液輸氣管線的距離日益增長,管道路由起伏多變,與之相關(guān)的清管技術(shù)也相應(yīng)地被擺在了重要位置。為了保障含液輸氣管道的順利投產(chǎn)以及安全平穩(wěn)運行,研究其清管規(guī)律并分析清管器的運動過程對安全高效地開展清管作業(yè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此,本文從工程適應(yīng)性的角度研究并建立含液輸氣管道的清管模型,設(shè)計其準穩(wěn)態(tài)算法,通過模擬清管工況對清管器的運動過程進行分析。首先,研究長距離起伏管道兩相流動的流型判斷方法與持液率壓降計算方法,選用三種兩相流水力計算模型,模擬準穩(wěn)態(tài)水力熱力計算,并將模擬結(jié)果與OLGA軟件進行對比,優(yōu)選出誤差最小、適用性最高的計算模型。接著,在前人研究的基礎(chǔ)上,以輸送中低持液率流體的輸氣管道為研究對象,分析清管器在管道中的受力,建立清管器物理受力模型,與兩相流水力熱力計算模型耦合進而推導(dǎo)得出清管數(shù)學(xué)模型,采用Java語言對其進行程序的編制。本文的清管程序不僅能夠模擬清管球運行時間、運行位置、入口壓力變化等規(guī)律,還具備追蹤液塞長度,模擬清管過程中各時刻的沿線壓力、持液率等兩相流體參數(shù)分布的功能。最后,利用本文的清管程序進行算例模擬分析,對中低持液率輸氣管道的清管運行過程中清管器速度與清管器運行時間、清管過程中的入口壓力變化、持液率和壓降分布以及管道總積液量和液塞長度變化規(guī)律等進行分析;同時將模擬得到的清管數(shù)據(jù)與OLGA軟件進行對比驗證其準確性�？傮w上,從工程適應(yīng)性的角度來看,本文研究的清管程序簡便易行,能夠滿足工程上的精度要求,為工程應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)與參考。
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中國石油大學(xué)（北京）碩士專業(yè)學(xué)位論文Minami 對前人所做的研究成果進行歸納分析，并開展瞬態(tài)清管的實驗和理論研究，，提出 Minami 清管模型[14]。其分段方式類似于 Kohda 模型的三段式，將管道分成三個流動區(qū)域。為了對清管以及清管前后整條管道中流體的壓力、流量等進行模擬，需要將清管模型與瞬變流模型二者耦合。Minami 等人假定清管器位置坐標和液塞前鋒位置坐標為兩個移動邊界，而跟蹤每個時步下的這兩個邊界位置就是耦合清管模型和瞬變流模型的關(guān)鍵。Minami 等人還利用水力模型預(yù)測流型、描述相間滑脫及計算上下游壓降，并開發(fā)相應(yīng)的計算機軟件以預(yù)測瞬態(tài)兩相流動。

圖 3.2 清管模型Fig. 3.2 Pigging model3.2.3 清管數(shù)學(xué)模型（1）清管液塞區(qū)的數(shù)學(xué)模型圖 3.3 清管模型Fig. 3.3 Pigging model
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE832.36

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2662570