近年來我國(guó)大量進(jìn)口國(guó)外原油,由于國(guó)外原油與國(guó)內(nèi)原油性質(zhì)差異較大,一般采用冷熱原油順序輸送的輸送方式。冷熱原油順序輸送是一個(gè)復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)水力和熱力過程,為保證其安全運(yùn)行,需要對(duì)大量工況進(jìn)行計(jì)算,耗費(fèi)大量時(shí)間,傳統(tǒng)模擬計(jì)算方法速度較慢,本研究采用最佳正交分解(POD)方法,以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷熱原油順序輸送管道的快速熱力計(jì)算。建立冷熱原油順序輸送管道的幾何模型和數(shù)學(xué)模型,利用貼體網(wǎng)格技術(shù)對(duì)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行離散,采用有限容積法(FVM)和有限差分法(FDM)相結(jié)合的方法建立冷熱原油順序輸送高階模型,實(shí)現(xiàn)了順序輸送管道的水力熱力計(jì)算,利用計(jì)算程序?qū)δ忱錈嵩凸艿赖妮斔瓦^程進(jìn)行模擬計(jì)算,分析其熱力規(guī)律。通過具體算例,分析了POD低階模型的應(yīng)用過程,并將POD方法和FVM計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)兩種方法所得溫度場(chǎng)的最大誤差不超過0.05℃,POD低階模型的平均計(jì)算速度是FVM的700多倍,POD低階模型具有較高的精度和計(jì)算速度。將POD低階模型應(yīng)用于東臨復(fù)線冷熱原油順序輸送管道的熱力模擬計(jì)算,對(duì)3種運(yùn)行工況進(jìn)行計(jì)算和分析,通過對(duì)POD低階模型與FVM進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)POD模型具有較高的精度,管道末站出站溫度的平均誤差為0.16℃,計(jì)算速度是FVM的100多倍。通過與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)POD方法的模擬結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性,冷油和熱油進(jìn)站油溫的平均偏差分別小于1.27℃和1.37℃。POD低階模型具有明顯的的計(jì)算優(yōu)勢(shì),可以為熱油管道需要進(jìn)行大量工況計(jì)算的情況提供便利,有必要將其推廣到其他原油管道。
【學(xué)位單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE832
【部分圖文】：

體坐標(biāo)坐標(biāo)系是一種網(wǎng)格坐標(biāo)系統(tǒng)，它能夠使網(wǎng)格邊界與復(fù)雜計(jì)算區(qū)域的7]。貼體坐標(biāo)的基本思想是，將一個(gè)復(fù)雜的不規(guī)則的待求計(jì)算域通過成規(guī)則的計(jì)算區(qū)域，并且將控制方程也轉(zhuǎn)換到計(jì)算平面上，然后在算得到結(jié)果之后，再將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換回物理平面上。它的優(yōu)點(diǎn)是，的復(fù)雜計(jì)算區(qū)域，生成速度快，適應(yīng)性好。基于這些優(yōu)點(diǎn)，雖然貼制方程和數(shù)值方法復(fù)雜化，但是依然被廣泛應(yīng)用。體坐標(biāo)的生成 2.1 所示，在左圖的直角坐標(biāo)系中，有一個(gè)不規(guī)則的求解區(qū)域，沿該立貼體坐標(biāo)軸，形成貼體坐標(biāo)系。直角坐標(biāo)系所在的平面為物理平系所在的平面為計(jì)算平面。在貼體坐標(biāo)系中，物理平面上的不規(guī)則轉(zhuǎn)換成了計(jì)算平面上規(guī)則的矩形區(qū)域。計(jì)算平面上的每個(gè)點(diǎn)(ξ, η)在有一個(gè)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(x, y)，求解出這種對(duì)應(yīng)關(guān)系便可以生成貼體網(wǎng)格[48]

2 22 2( ) ( )n e n es w s wT T Tdxdyd dxdydx y 1 11 11 0( ) ( )e wn sT T T Ty x T T x x y y 分格式，對(duì)上式進(jìn)行化簡(jiǎn)，整理成代數(shù)方程的形式P P E E W W N N S SA T A T A T A T A T B+W N Sx yA A A ，E WyA Ax ，N SxA Ay 結(jié)果及分析圖 3.7 所示，從圖中可以看出，計(jì)算得到的溫度場(chǎng)從℃均勻遞減到 0℃，與預(yù)期結(jié)果相符，說明計(jì)算程序

于左邊界100wT ℃于右邊界0wT ℃于上邊界和下邊界0T TJ 2）計(jì)算區(qū)域的離散過求解 Laplace 方程，即可對(duì)計(jì)算區(qū)域生成貼體網(wǎng)格。生成的貼體生成的網(wǎng)格相同。3）控制方程的離散理平面和計(jì)算平面上的控制容積如圖 3.8 所示。

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5 黃家楨,王盛展;漿體管道順序輸送[J];礦冶工程;1988年03期

6 邱東;;基于負(fù)壓波的成品油管道順序輸送泄漏定位的精度分析[J];石油庫(kù)與加油站;2016年05期

7 吳玉國(guó);陳保東;李小玲;;冷熱原油順序輸送管內(nèi)混油特性數(shù)值模擬[J];當(dāng)代化工;2010年01期

8 吳玉國(guó);陳保東;李小玲;王衛(wèi)強(qiáng);;冷熱原油順序輸送彎管內(nèi)混油特性數(shù)值模擬[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

9 吳紅剛,靳春義,陳廣清,蘇中剛,楊之勝;原油順序輸送工藝在東黃復(fù)線上的應(yīng)用[J];油氣儲(chǔ)運(yùn);2004年09期

10 李勇;管道順序輸送多種原油的研究[J];綜合運(yùn)輸;2003年12期

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5 王強(qiáng);順序輸送中的原油成膜規(guī)律研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

6 呂靜;順序輸送系統(tǒng)模擬與分析[D];西南石油學(xué)院;2002年

7 韋南;成品油順序輸送仿真技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2016年

8 張哲源;成品油管道順序輸送控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];武漢科技大學(xué);2012年

9 霍連風(fēng);順序輸送管道調(diào)度計(jì)劃動(dòng)態(tài)模擬研究[D];西南交通大學(xué);2006年

10 陳權(quán);鐵大輸油管線數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];東北大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2812067