本文關(guān)鍵詞：基于CFD的海洋立管系統(tǒng)嚴重段塞流數(shù)值模擬

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【摘要】：利用CFD軟件Fluent建立二維全尺寸仿真模型,對立管實驗裝置中的嚴重段塞流現(xiàn)象進行數(shù)值模擬研究。模擬方法中,采用液體體積函數(shù)(volume of fluid,VOF)法追蹤氣液界面;將長距離海底管道等效為箱體,以提高計算效率。模擬出了立管系統(tǒng)中的四種流型:典型嚴重段塞流(SSI)、嚴重段塞流II(SSII)、過渡流型(SST)和穩(wěn)定流動;并對這四種流型的模擬結(jié)果進行了實驗驗證。最后,對典型嚴重段塞流的瞬態(tài)流動特性進行了深入分析。結(jié)果表明:采用數(shù)值模擬方法計算效率高,可準(zhǔn)確模擬嚴重段塞流現(xiàn)象,為長距離立管系統(tǒng)中嚴重段塞流研究提供了切實可行的模擬方法。模擬工況下,氣液噴發(fā)的瞬時質(zhì)量流量可達入口的2.5倍以上,氣液平均流速可達入口的4.5倍以上,其瞬態(tài)流動特性的分析對嚴重段塞流危害的準(zhǔn)確評估有重要意義。
【作者單位】： 中國石油大學(xué)(華東)儲運與建筑工程學(xué)院;中國石油大學(xué)(華東)山東省油氣儲運安全省級重點實驗室;中煤科工集團重慶設(shè)計研究院有限公司;
【關(guān)鍵詞】： 海洋立管系統(tǒng) 嚴重段塞流 流型圖 計算流體力學(xué) 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51404290)資助
【分類號】：TE95
【正文快照】： 在海洋石油開采中,油氣混輸是一種較為經(jīng)濟的輸送方式。石油和天然氣混合物經(jīng)海底起伏管路進入立管輸送至海上生產(chǎn)平臺進行處理。當(dāng)氣液兩相流通過立管系統(tǒng)時,流體密度、壓力等參數(shù)隨時間變化。而當(dāng)氣液流量較小時,下傾管路內(nèi)氣液分層流動,液體在立管底部不斷累積,堵塞管道形

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本文編號：588175