变工艺水合物粒子浓度对两区影响的仿真研究.pdfVIP

第31卷 第8期 计 算 机 仿 真 2014年8月 文章编号：1006—9348(2014)08—0125—05 变工艺水合物粒子浓度对两区影响的仿真研究 江 国业 ．孙 鹏 ．王晓娅 (中国民航大学机场学院，天津300300) 摘要：在石油输油工艺设计优化问题的研究中，输油工艺的选取和水合物颗粒浓度对漩涡区、低速区的影响问题，影响输油 工业的安全，必须加以研究。实验中水合物的生成温度和压力波动难以控制。传统的Lan all计算方法对计算颗粒的数量 受到限制，阻碍了颗粒浓度与两区关系的研究。针对上述问题，提出采用CFD软件FLUENT，应用以颗粒动力学为基础的 Euler—Euler模型对石油工业 T形管内，不同集输方式、不同颗粒浓度的油品一水合物流动仿真计算。得到了漩涡区、低速 区随集输工艺和颗粒浓度的变化规律，以及两区的分布情况 ，并对仿真结果进行分析。结果表明，计算所得流场符合管道 内 浆液流动规律，较好地仿真了两区随颗粒浓度变化，可以为工艺的选取和管道位置的保护提供依据和指导。 关键词：石油；粒子；颗粒动力学；数值仿真 中图分类号：TE319 文献标识码 ：B InfluenceofHydrateParticleConcentration toTwoRegionsinVariableTransmissionProcess JIANGGuo—ye，SUNPeng，WANGXiao—ya (CollegeofAirport，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，China) ABSTRACT：Studytheoptimizationofoiltransportationandtheeffectofhydrateparticleconcentrationonvortexor lowvelocityzonewhichaffectstheoilindustrysafety．WeusedanEuler——Eulermodelbasedonparticledynamics underthestablepremiseandobtmnedthecharacteristicsoftwozoneswithdifferentgatheringprocesseswhenparticle concentrationschanges．Theresultsindicatethatthecomputationalresuhsconformtherulesofslurryflow，andwell simulatedthecharacteristicsofhydrateslurry．Itcanoffersomereferencefortheshapedesignofgatheringpipeand theprotectionpointsonthepipe． KEYW ORDS：Petroleum ；Particle；Kineticsofgranular；Numerical simulation 管路费用昂贵，颗粒生成随着温度、压力的变化而波动，使试 1 引言 样制备困难，在实验操作中难以稳定控制。所以实验主要用 水合物是水与甲烷、乙烷、CO：及H：s等小分子气体形 于原理性的研究 J。而随着计算机技术和计算流体力学的 成的非化学计量性的笼状晶体。石油管道输送油品过程中， 发展，数值计算的方法可以对任意工况进行具体的流场特性 在高压低温和扰动的条件下油品容易与管内的水、气形成固 研究 。油品与水合物颗粒流动属于液固两相流，但是前期 体水合物颗粒并悬浮在油流中，进而改变管路流场特性，影 学者 ’多采用单流体模型、颗粒轨道