管道是長輸CO₂最具成本效益和最安全的選擇之一,而熱力學產(chǎn)物、固體雜質積累、其它堵塞物質累積、管道變形或其他故障不可避免的使管道形成堵塞。不但影響管道工況穩(wěn)定,降低輸送效率,更甚超壓爆炸等嚴重事故,因此尋求一種有效、實用的方法對CO₂管道堵塞進行瞬態(tài)模擬分析同時進行定位和定量檢測具有重要的研究意義。本文以長輸CO₂管道為研究對象,基于瞬態(tài)壓力波反射原理,從堵塞檢測的目的出發(fā),采用理論分析和數(shù)值模擬相結合的方法,研究了堵塞對管道不穩(wěn)定流動相關參數(shù)的影響規(guī)律,建立了CO₂長輸管道含有限段非完全堵塞的物理模型,運用數(shù)值方法進行求解,得到了壓力波法確定堵塞參數(shù)的測量方法。首先對CO₂管道有無堵塞發(fā)生進行瞬態(tài)對比研究,發(fā)現(xiàn)不論何種相態(tài)、何種堵塞模型只要發(fā)生堵塞就會引起瞬態(tài)壓力波、流量波發(fā)生反射現(xiàn)象引起突變,且三相、各堵塞模型下趨勢基本一致,在特征點初始時刻發(fā)生反復波動,最后由于阻尼作用恢復平穩(wěn),與無堵塞時差別很大。其次利用CO₂管道發(fā)生堵塞就產(chǎn)生瞬態(tài)壓力波變化,進一...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 CO₂ 長輸管道堵塞的研究意義
    1.2 CO₂ 長輸管道運輸?shù)陌l(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 管道堵塞檢測技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 研究發(fā)展趨勢
    1.4 問題的提出
    1.5 主要研究內(nèi)容
    1.6 研究技術路線
第二章 CO₂長輸管道瞬變流動模型建立
    2.1 控制方程
        2.1.1 連續(xù)性方程
        2.1.2 運動方程
    2.2 狀態(tài)方程及壓縮因子計算
        2.2.1 狀態(tài)方程
        2.2.2 壓縮因子計算
    2.3 瞬變流傳播模型
    2.4 小結
第三章 CO₂長輸管道堵塞檢測技術研究
    3.1 堵塞產(chǎn)生的機理和分類
        3.1.1 堵塞產(chǎn)生機理
        3.1.2 堵塞的分類
    3.2 堵塞參數(shù)的選擇
    3.3 瞬態(tài)壓力波法測塞原理
    3.4 基于瞬態(tài)壓力波法測塞方法
    3.5 小結
第四章 有無堵塞管內(nèi)工藝參數(shù)的變化規(guī)律分析
    4.1 模擬方法和瞬變流動模型的驗證
        4.1.1 OLGA軟件介紹
        4.1.2 建模
        4.1.3 結果驗證
    4.2 有無堵塞工藝參數(shù)對比分析
        4.2.1 相態(tài)影響分析
        4.2.2 堵塞模型影響分析
    4.3 小結
第五章 發(fā)生堵塞瞬態(tài)模擬分析
    5.1 完全堵塞數(shù)值模擬
        5.1.1 基本設定
        5.1.2 模擬結果
        5.1.3 數(shù)據(jù)分析計算
        5.1.4 結果分析
    5.2 不完全堵塞數(shù)值模擬
        5.2.1 檢測點影響分析
        5.2.2 堵塞強度影響分析
        5.2.3 堵塞位置影響分析
        5.2.4 堵塞長度影響分析
        5.2.5 管徑影響分析
    5.3 小結
第六章 結論與建議
    6.1 結論
    6.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果



本文編號：3815617