热油管道温度场的数值模拟.pdfVIP

2011年 管 道 技 木 5 设 备 2011 第3期 Pipeline Technique and Equipment No．3 热油管道温度场的数值模拟 王常斌 ，赵 月，贾雪松，刘照东，沈艳霞 (东北石油大学，黑龙江大庆 163318) 摘要：建立了埋地热油管道稳态时的物理模型和数学模型；应用 CFD通用软件 Fluent，模拟计算管 道沿程温降，与理论公式进行了对比，结果证实与苏霍夫公式的理论解基本吻合，从而验证了Fluent在 计算传热方面的可行性和准确性；而后通过 Fluent软件模拟管道埋深、管道半径、管道流量、保温层 以 及非稳态对管道传热的影响，并通过后处理软件 Tecplot对模拟结果做 了数据处理，从而为工业生产 中 常见的此类问题的研究提供 了理论依据和分析方法。 关键词：热油管道；温降；传热；非稳态；数值模拟 中图分类号：TE832 文献标识码 ：A 文章编号：1004—9614(2011)03—0009—04 NumericalSimulation ofTemperatureFieldonHotOilPipeline WANGChang—bin，ZHAOYue，JIA Xue—song，LIU Zhao—dong，SHENYan—xia (NortheastPetroleumUniversity，Daqing163318，China) Abstract：Inthispaper，thephysicalandmathematicalmodelsofaburiedhotoilpipelineinsteadystatenadunsteadystate areestablished．MakinguseofthecommonsoftwareFluentinCFD，thedropoftemperaturealongthepipelineiscalculatedand comparedwiththeresultoftheoreticalformulaanditsvalueisconsistentwiht oneofSukhovformulas，whichSHOWSthefeasibility andaccuracyofFluentinheattransfercalculation．Then，theimpactofbuffeddepthsofpipeline，pipelineradium ，theflow rate， theinsulatinglayerandunsteadystateonheattransferarecalculatedthroughFluentsimulation．Thesimulationdataresultispro— cessedbyTecplot．Intheend，thetheoreticalbasisandanalyticalmethodareprovidedforthiskindofproblemscommonlymeetin industrialproduction． Keywords：hotoilpipeline；temperaturedrop；heattransfer；unsteadystate；numericalsimulation 0 引言 周别 ，s；、Y为横 、纵坐标方 同。 目前，国内高黏易凝原油大都采用加热输送方式， 靠加热炉的加热来降低原油的黏度而达到减小摩阻的 一 A 孔 m ( 。一) 目的。而对于热油管道 ，必须确保安全运行。针对管道 式中：A为介质导热系数，W／(m ·K)；R为物理模型 传热，获得数据的途径有3种 ：从生产管道直接测量，这