热油管道停输降过程的数值计算.pdfVIP

热油管道停输降温过程的数值计算 张园园(油气储运工程) 指导教师：张国忠教授 摘要 研究热油管道的停输降温过程，对确定安全停输时间、提出再启动 方案以及制订停输检修计划具有重要的指导作用。本文利用FLUENT软 件进行数值计算，找到了一种更为简单的求解热油管道停输降温问题的 方法，即将油温低于临界温度(比反常点温度低3℃)的原油粘度增至 足够大，且当管内壁上顶点温度等于临界温度时，在软件设置中进行关 闭重力选项等一系列操作。该方法不需要跟踪析蜡过程中固液相界面的 移动，并且将析蜡潜热转化成了附加比热容来考虑。在此基础上，又计 算了冬季华东地区不同敷设条件管道的停输降温过程。发现：对于水下 管道，在其他条件相同时，要延长其降温时间，增大管径比提高初始油 温更有效：对于架空管道，由于管道与大气间的换热系数很小，使得其 降温速度与初始油温相同的水下管道基本一致，而且在计算时还可以忽 略气温的昼夜变化；对于埋地管道，由于管外降温影响区的大小随停输 时间的延长而逐渐增大，使得管内原油降温速度明显减慢。当管外土壤 物性均匀一致时，初始油温的高低对降温影响区的大小没有影响。还发 现，将土壤矩形求解区域适当地减小，可以在减少计算量的同时仍能保 证计算结果的正确性。研究管道停输过程中管内原油温度分布随时间的 变化，发现，停输初始阶段由于自然对流的作用而上升至管道上部的高 温区随停输时间的延长会逐渐下移，水下和架空管道的高温区最终下移 至管道中心，而埋地管道的则将下移至管道下部。 关键词：热油管道，停输降温，FLUENT，温降曲线 CalculationofHotOil Numerical Pipeline ProcessafterShutdown Drop ZHANG Yuan—yuan and StorageTransportationEngineering) (OilGas ZHANG DirectedProfessor by Guo-zhong Abstract Itis toresearchthe ofhotoil temperature pipeline important dropprocess for the of shutdown restartschemeand safely time，proposing guidingfixing more methodfor m地maintermnceplan．A easy solvingtemperaturedrop in numerical ofhotoil wasfoundthis problem pipeline paperbydoing calculationwiththeFLI『ENT the software．Durin