MATLAB PDE工具箱在稠油输送管道中的应用.pdfVIP

第41卷第 1期 当 代 化 工 VO]．4i．N0．1 2012年 1月 ContemporaryChemicalIndustry January，2012 MATLABPDE工具箱在稠油输送管道中的应用 张纯静，申龙涉，杜义朋，于丽丽，官学源，赵燕辉，张国军 (辽宁石油化工大学石油 天然气工程学院，辽宁 抚顺 l13001 摘 要：利用MatlabPDE工具箱可以直接描绘出稠油输送管道中充分发展阶段的层流场，运行得到的参数 与理论计算值相比误差很小，随着网格的精细化，更加接近于真实值 ，为管道内稠油的流动研究提供了一种直 观、快速 、准确、形象的数值求解方法。 关 键 词：MatlabPDE工具箱 ；稠油；偏微分方程；层流场 中图分类号 ：TE832 文献标识码 ： A 文章编号： 1671-0460(2012)01—0048—03 ApplicationofM ATLAB PDE ToolboxinPipeline TransportationofHeavyOil ZHANGChun-jing，SHENLong—she，D Yi-peng,YULi—li,GUANXue-yuan，ZHA0Yan-hui,ZHANGGuo-jun (AcademyofPetrolandNaturalGasEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China) Abstract：UsingMatlabPDE toolboxcandepictthelaminarflow fieldofthefulldevelopmentstagesinheavyoil pipeline．Comparedwiththeoreticalcalculationresults，errorofgainedpraametersissmal1．W ithrefinementofthegrid， thegainedparametersareclosertothetruevalue，whichcanprovideafast，accuratenumericalsolutionforstudying theflow ofheavyoilinpipeline． Keywords：M atlabPDEtoolbox；Heavy oil； Partialdifferentialequations； Laminarflow field 管道中层流黏性流动和紊流黏性流动是流体力 (8)数据输出。 学的常见问题，管道中稠油的流动为层流黏性流动 。 其中所用的稠油油样参数以辽河稠油为依据，半径 2 基本原理 为 35mm 稠油管道在输送中油温控制在 85℃左 2．1 流体力学中层流沿轴向流场的微分方程 右，稠油在 85 时的动力黏性系数为850mPaS·， 层流沿轴向流场的微分方程[2J 轴向的压强梯度 dP／dz为 300Pa／m，以此管道 内稠 a2“ 02“ 1 dP 油的流动为例，说明利用MatlabPDE工具箱如何求 + ‘ () 解水平管道中充分发展阶段的层流场。 式中，u(y，z)是X轴方向上的速度，Y和Z是 1 MatlabPDE工具箱简介 管道横截面的笛卡尔坐标[3]，点 (0，O)是管道的中心 点，管道壁的坐标 (，z)满足： 在 MATLAB命令 窗口中输入命令 ：pdetool，