管輸過程流體對π型輸流管影響規(guī)律模擬研究及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時間:2020-12-23 14:08
本文在現(xiàn)今管道服役時間不斷的增多,各種原因?qū)е鹿艿拦芫容易損壞,使管道的承擔(dān)能力降低而帶來安全隱患的情況下,借助最新版本的ANSYS(Fluent模塊)軟件在不同壓力(0.6MPa、0.8MPa、1.OMPa),不同溫度(20℃、40℃、60℃)下,模擬了π型管道內(nèi)流體自身的壓力溫度以及管道的應(yīng)力、應(yīng)變的分布情況。模擬研究表明:在定溫變壓條件下,流體入口壓力對管內(nèi)流體溫度的影響很小,管內(nèi)流體溫度變化規(guī)律符合舒霍夫溫降公式,從入口到出口逐漸減小的且減小幅度比較緩;可忽略不計(jì)。在定壓變溫條件下,流體入口溫度值越大,則管內(nèi)流體溫度值越高;管內(nèi)流體溫度從右向左逐漸減小的且減小幅度比較緩。在定溫變壓和定壓變溫條件下,管道應(yīng)力、應(yīng)變的模擬規(guī)律顯示,彎管處應(yīng)力都比直管段應(yīng)力大;彎管外拱面應(yīng)力比彎管內(nèi)拱面應(yīng)力大;外拱面向內(nèi)拱面應(yīng)力逐漸減小。彎管處面易損壞,特別是彎管外拱面更易損壞。通過模擬結(jié)果總結(jié)出,彎管處的應(yīng)力應(yīng)變比較大,易損壞。為使管道持續(xù)運(yùn)行,減小安全隱患,本文選擇盲端三通管和胃型彎管的優(yōu)化形式對彎管進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。此外本文的兩個亮點(diǎn)是:1、π形管道是流體輸送的常見管道結(jié)構(gòu),一般由幾段彎管和直管組...
【文章來源】:長江大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 本文主要研究內(nèi)容及研究方法
第2章 ANSYS軟件基本介紹
2.1 ANSYS軟件的發(fā)展史
2.2 控制方程
2.3 ANSYS軟件的模擬流程
2.4 ANSYS軟件的功能及優(yōu)缺點(diǎn)
2.5 FLUENT模塊的介紹
2.6 本章小結(jié)
第3章 π型管結(jié)構(gòu)優(yōu)化及建模
3.1 受力分析
3.2 π型管結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.3 π型管的ANSYS建模和模型的初調(diào)過程
3.4 本章小結(jié)
第4章 管內(nèi)流體壓力、溫度的數(shù)值模擬及分析
4.1 ANSYS管內(nèi)流體壓力、溫度的數(shù)值模擬
4.2 管內(nèi)流體壓力、溫度云圖分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 管道應(yīng)力、應(yīng)變的數(shù)值模擬分析以及局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 ANSYS管道應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)值模擬
5.2 管道應(yīng)力、應(yīng)變云圖分析
5.3 π型輸流管彎管優(yōu)化
5.4 本章小結(jié)
第6章 本文結(jié)論及建議
6.1 本文結(jié)論
6.2 今后工作及建議
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輸油管道設(shè)計(jì)若干問題分析[J]. 丁慶國. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2017(09)
[2]油氣田高壓三通管件沖蝕磨損研究[J]. 張繼信,樊建春,駱嘉寶,甘濟(jì),卜朗. 北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2016(04)
[3]90°彎管內(nèi)流體流動特點(diǎn)數(shù)值模擬[J]. 饒永超,常凱,王樹立,李建敏,楊敏官,杭越. 常州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]π形輸流管道受力特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 孫旭,張勁軍,楊森. 油氣儲運(yùn). 2016(01)
[5]CFD軟件在油氣儲運(yùn)工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 宋博,王衛(wèi)強(qiáng),孟凡力,張曉博. 當(dāng)代化工. 2015(02)
[6]含砂石油對管道沖蝕的CFD模擬[J]. 吳歡歡,梁曉瑜,鄧智強(qiáng). 石油機(jī)械. 2014(03)
[7]基于FLUENT的輸油管道彎頭沖蝕分析[J]. 梁光川,聶暢,劉奇,何莎,李明,陳定朝. 腐蝕與防護(hù). 2013(09)
[8]FLUENT軟件在油氣儲運(yùn)工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 金俊卿,鄭云萍. 天然氣與石油. 2013(02)
[9]基于CFX的水平管等徑三通失效分析數(shù)值模擬[J]. 楊金龍,陳浩,馮春宇. 石油化工腐蝕與防護(hù). 2013(02)
[10]《輸油管道設(shè)計(jì)與管理》精品課程建設(shè)[J]. 姚培芬,肖榮鴿,蔣華義. 學(xué)理論. 2013(09)
博士論文
[1]輸氣管道中顆粒屬性及流場作用對沖蝕磨損的影響研究[D]. 林楠.北京交通大學(xué) 2017
[2]氣固兩相流中采氣管線關(guān)鍵易損件沖蝕特性研究[D]. 鄭思佳.西南石油大學(xué) 2016
[3]微通道內(nèi)氣液兩相流動及傳質(zhì)過程研究[D]. 季喜燕.天津大學(xué) 2011
[4]結(jié)構(gòu)流固耦合振動與流動控制的數(shù)值模擬[D]. 徐楓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]水平油氣兩相流流型轉(zhuǎn)換及其相界面特性的研究[D]. 劉夷平.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]水煤漿管道輸送中沖蝕數(shù)值模擬研究[D]. 申鵬飛.西安石油大學(xué) 2017
[2]強(qiáng)制通風(fēng)溫度傳感器計(jì)算流體動力學(xué)設(shè)計(jì)與分析[D]. 馮琪.南京信息工程大學(xué) 2017
[3]內(nèi)外流共同作用下立管流固耦合振動數(shù)值模擬[D]. 馬粵.西南石油大學(xué) 2015
[4]管道氣液兩相流流型及熱—流—固耦合數(shù)值模擬研究[D]. 阮龍飛.長江大學(xué) 2015
[5]多相混輸管道90°彎管沖蝕破壞應(yīng)力分析[D]. 任憲忠.東北石油大學(xué) 2014
[6]微通道中氣液兩相流的數(shù)值模擬[D]. 文璐.華東理工大學(xué) 2013
[7]典型管件沖刷腐蝕的數(shù)值模擬[D]. 胡躍華.浙江大學(xué) 2012
[8]水平管氣水兩相彈狀流流動特性仿真研究[D]. 宋薇.天津大學(xué) 2010
[9]基于CFD的油田地下盜油管道數(shù)值模擬研究[D]. 李棟.大慶石油學(xué)院 2006
[10]井筒氣液兩相流動數(shù)值模擬研究[D]. 嚴(yán)謹(jǐn).西南石油學(xué)院 2005
本文編號:2933842
【文章來源】:長江大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究的目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.3 本文主要研究內(nèi)容及研究方法
第2章 ANSYS軟件基本介紹
2.1 ANSYS軟件的發(fā)展史
2.2 控制方程
2.3 ANSYS軟件的模擬流程
2.4 ANSYS軟件的功能及優(yōu)缺點(diǎn)
2.5 FLUENT模塊的介紹
2.6 本章小結(jié)
第3章 π型管結(jié)構(gòu)優(yōu)化及建模
3.1 受力分析
3.2 π型管結(jié)構(gòu)優(yōu)化
3.3 π型管的ANSYS建模和模型的初調(diào)過程
3.4 本章小結(jié)
第4章 管內(nèi)流體壓力、溫度的數(shù)值模擬及分析
4.1 ANSYS管內(nèi)流體壓力、溫度的數(shù)值模擬
4.2 管內(nèi)流體壓力、溫度云圖分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 管道應(yīng)力、應(yīng)變的數(shù)值模擬分析以及局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.1 ANSYS管道應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)值模擬
5.2 管道應(yīng)力、應(yīng)變云圖分析
5.3 π型輸流管彎管優(yōu)化
5.4 本章小結(jié)
第6章 本文結(jié)論及建議
6.1 本文結(jié)論
6.2 今后工作及建議
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輸油管道設(shè)計(jì)若干問題分析[J]. 丁慶國. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2017(09)
[2]油氣田高壓三通管件沖蝕磨損研究[J]. 張繼信,樊建春,駱嘉寶,甘濟(jì),卜朗. 北京石油化工學(xué)院學(xué)報. 2016(04)
[3]90°彎管內(nèi)流體流動特點(diǎn)數(shù)值模擬[J]. 饒永超,常凱,王樹立,李建敏,楊敏官,杭越. 常州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]π形輸流管道受力特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 孫旭,張勁軍,楊森. 油氣儲運(yùn). 2016(01)
[5]CFD軟件在油氣儲運(yùn)工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 宋博,王衛(wèi)強(qiáng),孟凡力,張曉博. 當(dāng)代化工. 2015(02)
[6]含砂石油對管道沖蝕的CFD模擬[J]. 吳歡歡,梁曉瑜,鄧智強(qiáng). 石油機(jī)械. 2014(03)
[7]基于FLUENT的輸油管道彎頭沖蝕分析[J]. 梁光川,聶暢,劉奇,何莎,李明,陳定朝. 腐蝕與防護(hù). 2013(09)
[8]FLUENT軟件在油氣儲運(yùn)工程領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 金俊卿,鄭云萍. 天然氣與石油. 2013(02)
[9]基于CFX的水平管等徑三通失效分析數(shù)值模擬[J]. 楊金龍,陳浩,馮春宇. 石油化工腐蝕與防護(hù). 2013(02)
[10]《輸油管道設(shè)計(jì)與管理》精品課程建設(shè)[J]. 姚培芬,肖榮鴿,蔣華義. 學(xué)理論. 2013(09)
博士論文
[1]輸氣管道中顆粒屬性及流場作用對沖蝕磨損的影響研究[D]. 林楠.北京交通大學(xué) 2017
[2]氣固兩相流中采氣管線關(guān)鍵易損件沖蝕特性研究[D]. 鄭思佳.西南石油大學(xué) 2016
[3]微通道內(nèi)氣液兩相流動及傳質(zhì)過程研究[D]. 季喜燕.天津大學(xué) 2011
[4]結(jié)構(gòu)流固耦合振動與流動控制的數(shù)值模擬[D]. 徐楓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]水平油氣兩相流流型轉(zhuǎn)換及其相界面特性的研究[D]. 劉夷平.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]水煤漿管道輸送中沖蝕數(shù)值模擬研究[D]. 申鵬飛.西安石油大學(xué) 2017
[2]強(qiáng)制通風(fēng)溫度傳感器計(jì)算流體動力學(xué)設(shè)計(jì)與分析[D]. 馮琪.南京信息工程大學(xué) 2017
[3]內(nèi)外流共同作用下立管流固耦合振動數(shù)值模擬[D]. 馬粵.西南石油大學(xué) 2015
[4]管道氣液兩相流流型及熱—流—固耦合數(shù)值模擬研究[D]. 阮龍飛.長江大學(xué) 2015
[5]多相混輸管道90°彎管沖蝕破壞應(yīng)力分析[D]. 任憲忠.東北石油大學(xué) 2014
[6]微通道中氣液兩相流的數(shù)值模擬[D]. 文璐.華東理工大學(xué) 2013
[7]典型管件沖刷腐蝕的數(shù)值模擬[D]. 胡躍華.浙江大學(xué) 2012
[8]水平管氣水兩相彈狀流流動特性仿真研究[D]. 宋薇.天津大學(xué) 2010
[9]基于CFD的油田地下盜油管道數(shù)值模擬研究[D]. 李棟.大慶石油學(xué)院 2006
[10]井筒氣液兩相流動數(shù)值模擬研究[D]. 嚴(yán)謹(jǐn).西南石油學(xué)院 2005
本文編號:2933842
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