含特殊管段的热油管道稳态温度场计算方法

特殊管段会影响热油管道运行的安全,为此详细探讨了含特殊管段的热油管道稳态温度场计算方法,建立了管道稳态运行的热力模型,利用有限元法对其进行求解.在计算管道轴向温度时,提出不同管段取不同环境温度;在求解横向温度场时,对埋地段提出不同埋深利用不同热影响半径,而对架空段和浸水段,则利用虚拟热影响区.模拟实例表明:特殊管段对管道的热力特性影响会给管道停输再启动的预测带来不利,充分证明了文中方法在计算含特殊管段的热油管道稳态温度场时的实用性.     

热油管道输送含蜡原油的轴向温降计算

在含蜡原油热油管道输送工艺计算中,根据比热容随温度变化的趋势,得出3个不同温度区域内的比热容表达式,分别将其代入能量平衡方程中,推导出热油管道输送含蜡原油的轴向温降公式,将其与苏霍夫温降公式进行对比。结果表明:应用该公式能更精确的计算出热站间距、出站温度,减少不必要的损失。     

含蜡热油管道清管过程的卡堵风险分析

现场清管作业时,清管器经常被卡堵,严重时会影响生产.因此,为降低热油管道清管过程中的卡堵风险,根据清管器在含蜡热油管道中的受力情况和运行规律,结合输油管道的现场运行管理经验,分析含蜡热油管道清管过程可能遇到的卡堵,对此提出可靠的应对措施,以杜绝含蜡热油管道周期性清管中各种事故的发生,保证热油管道清管工作的安全进行,为今...     

用预测-校正法计算埋地热油管道停输时的轴向温降

在充分考虑影响热油管道轴向温降的各个因素的基础上,并考虑油品物性(密度、比热容、黏度)和总传热系数随温度变化而变化,建立了热油管道停输时轴向温降的数学模型,模型还适用于有进分油点的管道,并用预测-校正法求解数学模型,最后进行了实例计算.该方法已应用在新疆油田的几条热油管道轴向温降的计算中,计算结果令人满意.     

油田内部热油管道最佳操作参数的快速确定

由于油田内部热油管道操作参数上的不合理,给油田生产造成了不必要的能量损耗。利用管道分段的方法,通过热力和水力计算,生成出站参数曲线图,方便快捷的为油田内部的热油管道确定最佳的出站（管道起点）加热温度和出站压力,减少能源的浪费。计算中,考虑了流量、含水量、黏度变化等因素,为流量和含水量不断变化的油田内部加热输油管道的优化运行提供参考。     

含蜡热油管道站间摩阻损失的计算

在含蜡热油管道的实际运行过程中，油品的一些物性参数，如比热容、黏度、密度等均随油温的变化而变化。在加热站间管道沿线，流态和流型随着温度的变化也会发生转变。综合考虑以上因素，采用数值积分方法，对加热站间管路划分了区间，各自应用不同的摩阻特性公式进行摩阻损失计算，提高了计算精度。     

含蜡原油管道低输量安全运行方案优化研究

以国内东部某油田的含蜡原油输油管道为研究对象,首先应用PIPEPHASE软件中的黑油网络模型计算出＂热力条件允许最小输量＂和＂管道特性允许最小输量＂,以确定管道最小输量。然后针对该管道即将进入低输量运行阶段的实际情况,分析了各种常用保障技术的可行性,并结合经济投入与生产管理2个方面的要求,通过对比优选出含水输送工艺,采用起点联合站掺水输送、终点联合站进行油水分离和污水处理,并扩建污水深度处理站的方案,以确保该管道的安全经济运行。     

埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地输油管道非稳态热力研究能为热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题提供基础.通过分析埋地热油管道的几何特性建立了有限区域内非稳态热油管道土壤数学模型和边界条件,并使用PHOENICS软件对该数学模型进行求解.模拟结果与工程现象吻合较好.     

地震时跨断层海底管道的屈曲分析

地震时,考虑海底管道与土介质的相互作用,对将跨断层海底管道作为薄壳结构时的断层位错反应进行分析计算.利用Ansys分析软件,将管道模型简化为四节点薄壳单元结构, 土介质简化为弹塑性弹簧,建立管土相互作用的有限元分析模型,进行分析计算.根据计算结果以及海底管道屈曲校核准则描绘出管道破坏等级范围分布图.最终得出结论:地震时在大位移断层运动作用下,海底管道存在明显的屈曲变形,在屈曲变形较大处,海底管道发生断裂.     

海底管道挖沟的数值模拟

海底管道在挖沟过程中可能受到较大的弯曲应力而出现屈服甚至断裂现象,因此,有必要确定管道在挖沟过程中的应力和变形分布。考虑管道自重和浮力的影响,采用有限元软件建立了海底管道挖沟时的力学模型,通过静力分析得到不同条件下的最大弯曲应力和变形,并将其拟合成公式。最后,通过实例计算,验证了拟合公式的准确性。结果表明：充水状态比空管状态所受弯曲应力大;管道埋设深度越深,所受弯曲应力越大;当要求的挖沟深度较大时,一次挖沟成型可能导致管道弯曲应力超出许用应力。     

聚丙烯塑料管水力摩阻系数试验研究

为了测定聚丙烯塑料管（PP—R）的水力摩阻系数λ，用高压水柱压差计实测了PP—R直管段在不同稳态流量下的沿程水头损失，同时用电磁流量计测得相应的管道流量值。根据水力学的相关理论，推导出用上述实测值计算聚丙烯塑料管水力摩阻系数的公式。通过对试验数据的计算和分析，确定了试验用聚丙烯塑料管的水力摩阻系数，并且建立λ与雷诺数Re关系的经验公式。     

基于壅塞理论的CNG加气管流量计算分析

为了计算CNG加气系统的高压胶管的流量,以气体动力学为基础,建立等截面一维定常绝热摩擦流动的数学模型.利用VC+ +语言编制界面计算程序对模型进行编程求解,对壅塞状态和非壅塞状态下流量以及出口压力进行计算和拟合.当天然气汽车储瓶内的压力小于临界压力时,加气流量最大,且与胶管两端的压差无关,并计算出最大流量与胶管管长的关...     

输油管道大地温度场模拟分析

以庆哈埋地输油管道为例,分析热力过程,利用计算流体力学软件Fluent建立传热计算模型.此模型把大地半无界域化为有界域,在满足计算精度的前提下,大大提高了计算速度.模拟和实测数据比较结果表明,该模型正确,可直接应用于工程设计.     

天然气管网的初始流量分配

在对天然气管网进行离线数值模拟计算时,需要给各管段分配初始流量,作为迭代计算的初始值。根据管道的流动状态多在阻力平方区的特点,建立初始流量分配的数学模型,用C 语言编制出计算程序。对实例进行计算和分析,表明用最小平方和法求解各管段初始流量时,不需手工预分初始流量,也不需预先确定各管段流体流动方向,求解所得初始值接近真实值,使数值计算的收敛速度大大提高。     

自流装车管路系统的工艺计算

根据自流装车管路系统中鹤管流量不同的工艺特点,建立了自流装车管路系统水力计算和装车时间计算的严格模型,讨论了自流装车管路系统水力计算的数值求解方法和基本思路,应用弦截法求解管路系统水力计算方程,求出在一定液位上集油管、鹤管段的流量。采用龙贝格数值积分法求解装车时间,应用VC 6．0高级语言编制了自流装车管路系统计算程序,应用该程序可快速进行工艺设计计算和模拟计算。计算表明：操作的鹤管数越多,各鹤管的流量差别就越大。     

Numerical Simulation and Analytical Solution of Hydraulic Fracturing in Sedimentary Rock Tunnels北大核心CSCD

In the whole process of survey, construction and operation of rock tunnels, hydraulic fracturing is a mechanical mechanism that needs to be focused. In this paper, numerical simulation for fracture damage constitutive model and analytical formula were used to study the hydraulic fracturing of stratified sedimentary rocks. Based on multi-field coupling finite element analysis software, and combining the linear elastic fracture criterion with the damage constitutive model, a seepage-stress-rock damage coupling model is redeveloped, in which micro cracks can be characterized, and applied to study the hydraulic fracturing of rock mass in the saturated seepage process. By introducing dispersed parallel micro cracks for simulating the beddings of sedimentary rocks, the sedimentary rock cylinder model was established to simulate the hydraulic fracturing behaviors under injecting water into apertures and acting of confining pressure, in order to study the fracturing failure modes and seepage distribution patterns. In addition, the quantitative relationship between the critical water pressure for initial cracking and the confining pressure, the pore diameter of specimens was discussed by changing the pore diameter and confining pressure. In order to verify the cracking initiation pressure law obtained by numerical simulation, based on the seepage theory and the basic equation of elastic mechanics, and combined with the tensile failure mode obtained in the simulation, the formula of critical water pressure for cracking initiation in the rock cylinder with uniform linear elastic seepage was derived. The results of analytical solution and numerical calculation show that the cracking initiation pressure obtained by the two methods is in good agreement with the deviation within 3%. The larger the confining pressure, the larger the cracking initiation pressure, with the approximate linear relationship. The smaller the aperture, the larger the cracking initiation pressure, with the approximate negative slope linear relationship in a certain range. At the same time, the cracking initiation pressure by the analytical solution is always slightly greater than that of the numerical solution, which reflects the impact caused by the difference of the basic material hypothesis between the analytical method and the numerical method. When the material property parameters are consistent, the cracking initiation pressure based on the assumption of ideal linear elastomer will be greater than that of the material introduced into the initial damage bedding. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

热管在冻土路基中应用的数值模拟分析

文章通过对大气-热管-土体耦合传热模型进行分析简化,采用ANSYS有限元分析系统建立了热管路基三维传热模型,并以青藏铁路北麓河地区气候条件和地质条件为背景,对普通路基和热管路基进行了模拟计算与对比分析,得到了两种冻土路基不同时刻的路基温度场变化规律。     

国内固液两相流泵的研究进展

分别从内特性、外特性和水力设计等方面对国内固液两相流泵的研究进展进行综述。在内特性研究中分别介绍了泵内固体相流动规律的研究和泵内两相流的常用数学模型,外特性研究主要是探索过流部件几何参数对泵性能的影响规律。归纳了国内目前固液两相流泵的设计方法,主要分为速度系数法、两相流畸变速度设计法、速度比设计法、流场分析设计法,并概括介绍了固液两相流泵在江河湖库疏浚工程中的应用。     

伴热稠油管道停输温降数值模拟

基于有限容积法,建立伴热稠油管道停输过程的非稳态传热模型,采用＂焓-多孔度＂技术,利用FLUENT软件,分别对伴热管与稠油管同时停输及稠油管道单独停输两种情况进行了数值模拟,并考虑了析蜡潜热对温降的影响,得出了不同时刻管内原油凝固区、混合区、液油区的位置及温度场的分布。结果表明：两种情况下,稠油固化过程基本相同。稠油管道单独停输时,管内原油温降速率比双管同停温降速率略慢,但在一定时间内相差不大。随着停输时间的延长,两种情况下管内稠油温降速率变化明显,说明伴热管对稠油管道短期停输影响不大。文中给出安全停输时间,为工程设计提供一定指导。