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基于温度影响的吉长成品油管道界面跟踪计算方法

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当代化工研究 2019年第8期 72-73页

作者：刘展袁瑞娟陶江华邓梁杨宇张中洋中国石油管道公司

针对目前吉长成品油管道界面跟踪计算结果偏差较大的现状,提出了考虑沿线油品温度变化的界面跟踪计算方法。以管道中实时输送的不同类别油品段为研究对象,取邻近的油温监测点数据作为油品段端点油温,确定各油品段的平均温度,求解平均密... 详细信息

针对目前吉长成品油管道界面跟踪计算结果偏差较大的现状,提出了考虑沿线油品温度变化的界面跟踪计算方法。以管道中实时输送的不同类别油品段为研究对象,取邻近的油温监测点数据作为油品段端点油温,确定各油品段的平均温度,求解平均密度,将平均密度代入计算从而得到界面到达末站时间。选取了多组工况进行计算对比,结果表明:考虑沿线油温变化的界面跟踪计算方法有效减小了界面到达末站预判时间与实际时间的偏差,建议在进行吉长管道油品界面跟踪计算时考虑沿线油温的影响。

关键词：吉长成品油管道界面跟踪温度密度偏差计算方法

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温度影响下的成品油管道油品批次界面跟踪

油气储运 2013年第2期32卷 121-124页

作者：梁永图郝丰斐张晓海中国石油大学(北京) 北京102249 航天万源实业公司北京100076 中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司北京100084

为了更准确地跟踪成品油管道输送过程中的油品批次界面,建立了考虑管道沿线油品温度变化的油品批次界面跟踪模型,在求解管道沿线油品温度分布的基础上求解批次界面跟踪模型。将此模型应用于西南成品油管道,对比考虑温度影响和未考虑温... 详细信息

为了更准确地跟踪成品油管道输送过程中的油品批次界面,建立了考虑管道沿线油品温度变化的油品批次界面跟踪模型,在求解管道沿线油品温度分布的基础上求解批次界面跟踪模型。将此模型应用于西南成品油管道,对比考虑温度影响和未考虑温度影响下油品批次界面跟踪的结果,表明考虑管道沿线温度影响的批次界面跟踪模型更接近于实际情况。建议在进行油品批次界面跟踪时,对管道沿线温度的变化给予关注。(表4,图1,参7)

关键词：成品油管道油品批次温度影响界面跟踪

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一种新型高精度界面跟踪数值方法初探

一种新型高精度界面跟踪数值方法初探

成品油管道批次界面精确跟踪与混油接收技术研究

第七届全国流体力学学术会议

作者：范平杨超中国科学院过程工程研究所

本文提出了一种新型高精度界面跟踪数值方法。该方法的基本思想是将运动界面描述为一系列离散且有序的拉格朗日点集,其中每个界面点的空间位置通过对速度公式进行时间积分得到。相比于目前流行的动界面跟踪数值方法,本文提出的对界面点... 详细信息

本文提出了一种新型高精度界面跟踪数值方法。该方法的基本思想是将运动界面描述为一系列离散且有序的拉格朗日点集,其中每个界面点的空间位置通过对速度公式进行时间积分得到。相比于目前流行的动界面跟踪数值方法,本文提出的对界面点增补和删除的自适应算法使得本数值方法能够在保证计算效率的同时实现对界面大规模拓扑变形的高精度模拟。具体来说,采用界面跟踪方法模拟界面变形时会不可避免地遇到界面点的过分聚集或过分分散这两类特殊的计算结果。一般针对点的过分分散的最直接的处理办法是在点较分散的地区插入新的计算点。而新增计算点的坐标误差往往决定了数值方法的整体数值精度。不同于现有的界面跟踪数值方法对新增界面点大多采用一阶插值的方法,本文从空间曲线的原始几何定义出发提出了一种具有5阶甚至更高阶精度的插值办法,使得新增计算界面点的坐标值保持在5阶以上的误差范围。通过对一些广泛采用的典型算例的模拟,本文提出的数值方法的高精度特性得到了初步验证。

关键词：运动界面数值模拟界面跟踪高阶精度

来源： cnki会议评论

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成品油管道批次界面精确跟踪与混油接收技术研究

作者：张丽萍中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

管道输送是成品油运输的主要方式之一,成品油管道通常采取多种油品顺序方式输送,也称批次输送,在批次输送过程中两个相邻批次油品界面之间会产生混油,从而导致部分油品质量下降,增加了油品质量安全风险,造成经济损失。因此,如何精确跟... 详细信息

管道输送是成品油运输的主要方式之一,成品油管道通常采取多种油品顺序方式输送,也称批次输送,在批次输送过程中两个相邻批次油品界面之间会产生混油,从而导致部分油品质量下降,增加了油品质量安全风险,造成经济损失。因此,如何精确跟踪成品油混油界面,减少成品油输送过程中的混油量,在成品油管道输送过程中起着关键作用。本文研究了西部成品油管道混油跟踪软件的运行状况,根据现场的实际情况,提出了增加跟踪软件精确度的方法;针对目前西部成品油管道采用的定浓度切割末站混油方案,在研究批次界面混油尾迹现象和油品质量潜力的基础上,提出了考虑混油尾的动态浓度切割方案,通过现场模拟切割实验验证,该方案能将切割的混油量减少35%以上;在上述研究的基础上,开发了混油切割软件,该软件直接采用现场实测密度数据,具有计算混油到站时间、混油切割密度和混油切割量等功能,能准确便捷的为现场提供混油切割的指导。精确的跟踪成品油管道批次界面,结合现场情况优化混油接收方案,运用混油切割软件为混油切割提供指导,能有效控制混油量,保障输送油品质量,提高经济效益。

关键词：成品油管道界面跟踪混油拖尾切割方案软件

一种捕捉可压缩流体多重交汇界面的改进型LS方法

同方学位论文库评论

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高压物理学报 2003年第4期17卷 268-274页

作者：柏劲松陈森华中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

在普通LevelSet(LS)方法基础上,给出了一种捕捉多重交汇界面的改进型LS方法,该方法能够大大减小多重交汇界面之间因光滑而产生的空穴区域,而不影响多重交汇以外区域的界面位置。同时对改进算法进行了测试,并与可压缩流体耦合,给出了多... 详细信息

在普通LevelSet(LS)方法基础上,给出了一种捕捉多重交汇界面的改进型LS方法,该方法能够大大减小多重交汇界面之间因光滑而产生的空穴区域,而不影响多重交汇以外区域的界面位置。同时对改进算法进行了测试,并与可压缩流体耦合,给出了多介质流体多重交汇界面的计算结果。

关键词： Level Set方法界面跟踪可压缩多介质流多重交汇界面欧拉法相界面运动

华中成品油管网SCADA系统的二次开发与应用

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油气储运 2016年第11期35卷 1196-1202页

作者：邱东张贺赵勇解世伟中国石化销售有限公司华中分公司

为了弥补华中区域调控中心现有SCADA系统的不足,提高管道运行安全性和调度员工作效率,结合华中成品油管网的实际情况,利用Excel VBA编程开发了集混油界面跟踪、语音预警、图形动画显示和批次计算等功能于一身的调度辅助软件,给出了流程... 详细信息

为了弥补华中区域调控中心现有SCADA系统的不足,提高管道运行安全性和调度员工作效率,结合华中成品油管网的实际情况,利用Excel VBA编程开发了集混油界面跟踪、语音预警、图形动画显示和批次计算等功能于一身的调度辅助软件,给出了流程图和算法,介绍了软件的主要功能特点。通过实际应用效果与现场数据对比展开分析,得出结论:混油界面跟踪的精度主要受沿线温度、压力以及混油接收与混掺影响,最后提出了改进方向和方法。

关键词：成品油管网界面跟踪图形动画语音预警批次计算

基于VOF和CSF方法的变截面毛细流动数值建模

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半导体技术 2011年第2期36卷 169-172页

作者：姚兴军张凤阳王正东章文俊华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 萨斯喀彻温大学机械工程系萨斯卡通S7N5A9

在CFD平台软件OpenFOAM上,用数值模拟的方法分析了变截面毛细流道中的毛细流动行为。该数值方法利用流体体积比函数(volume of fluid,VOF)来跟踪流体流动前沿界面,再用连续表面张力模型(continue surface force,CSF)来描述毛细驱动力。... 详细信息

在CFD平台软件OpenFOAM上,用数值模拟的方法分析了变截面毛细流道中的毛细流动行为。该数值方法利用流体体积比函数(volume of fluid,VOF)来跟踪流体流动前沿界面,再用连续表面张力模型(continue surface force,CSF)来描述毛细驱动力。VOF和CSF方法的结合使得毛细驱动力的求解能适应截面的变化。分别用该数值方法和解析方法对变间距平行平板间毛细流动进行了分析,发现两者的分析结果一致性较好。基于VOF和CSF的数值方法有望进一步应用于更复杂流场中的毛细流动分析。

关键词：毛细流动连续表面张力流体体积界面跟踪数值模拟

熔融金属液柱注入冷却剂过程中的表面失稳与碎化研究

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熔融金属液柱注入冷却剂过程中的表面失稳与碎化研究

作者：王溪上海交通大学

学位级别：硕士

在熔融物堆内滞留-应急堆腔注水（IVR-ERVC）措施失效时,堆芯熔融物会从压力容器破口处流出,注入堆坑内的冷却剂中。熔融堆芯液柱在冷却剂中的碎化可能会导致蒸汽爆炸的发生,带来放射性物质释放到环境中去的风险。因此,熔融液柱注入冷... 详细信息

在熔融物堆内滞留-应急堆腔注水（IVR-ERVC）措施失效时,堆芯熔融物会从压力容器破口处流出,注入堆坑内的冷却剂中。熔融堆芯液柱在冷却剂中的碎化可能会导致蒸汽爆炸的发生,带来放射性物质释放到环境中去的风险。因此,熔融液柱注入冷却剂过程中的碎化机理与现象的研究是IVR-ERVC失效负面风险评价的重要组成内容。但是目前熔融金属液柱注入冷却剂过程界面失稳的微观机理分析缺乏研究工具,而宏观的碎化现象的模拟又因缺乏自主软件而分析范围受限,导致相应的事故评价受制于国外软件。本研究基于JASMINE程序,开发了应用于熔融金属液柱自由表面跟踪研究的JASMINE-VOF程序。该程序的主要改进和扩展包括压力场与流场计算方法的修改,界面跟踪算法的增加,以及连续表面张力模型和Kelvin-Helmholtz不稳定性碎化模型的增加。经过一系列基本算例的验证表明,该程序可以用于多相流自由界面跟踪问题的计算。在完成开发与验证的基础上,本文应用JASMINE-VOF程序分析了熔融金属液柱注入冷却剂碎化过程的微观机理和宏观现象。最后,为了弥补目前JASMINE-VOF在工程问题计算方面的不足,本文应用国外软件MC3D分析了几个典型的核电厂严重事故作为补充。本文通过JASMINE-VOF的计算得到了熔融金属液柱注入冷却剂过程中,金属液柱表面在不同的扰动下和不同的介质中失稳的发展过程;熔融金属从容器破口流出的界面运动图像,和碎化产物的体积份额分布。通过MC3D的计算得到了蒸汽爆炸粗混合过程的熔融物分布;核电厂直接安全壳加热事故的流场与压力场的变化;数值计算与粗混合实验结果的对比。本研究得出结论:熔融金属液柱在注入冷却剂的过程中,在不同形式微小的扰动下,表面都会发生失稳现象,并且Kelvin-Helmholtz不稳定性碎化模型可以用于预测连续相熔融物的碎化速率。

关键词：严重事故粗混合界面跟踪不稳定性

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波浪影响下海洋底泥的水动力学数值模拟

波浪影响下海洋底泥的水动力学数值模拟

作者：肖厚蓬天津大学

学位级别：硕士

随着工农业的发展,近岸海洋环境污染越来越严重,底泥由于其在海水水质污染的重要作用越来越受到重视。底泥运动的复杂性给水质控制和预报带来了极大的困难,随着计算机的发展,以水动力学为基础的数值模拟为底泥的运动研究提供了条件。首... 详细信息

随着工农业的发展,近岸海洋环境污染越来越严重,底泥由于其在海水水质污染的重要作用越来越受到重视。底泥运动的复杂性给水质控制和预报带来了极大的困难,随着计算机的发展,以水动力学为基础的数值模拟为底泥的运动研究提供了条件。首先采用推板式造波机造波,末端设置人工衰减层消波,VOF法追踪界面,控制方程采用连续性方程和N-S方程,并用有限体积法离散的方法,建立了数值波浪水槽。首先对数值波浪水槽在纯波状况下做了验证,发现结果与理论值符合很好,证实数值波浪水槽能造出稳定的水波,消波段起到了良好的吸收效果。假定底泥为牛顿流体,模拟了不同含水率的泥水表面波动,结果说明底泥含水率对海洋波浪特性影响较小;进一步研究了振幅及水深对泥水表面波的影响,发现当振幅比较小的时候的,表现为线性波,此时振幅的改变对波长没有影响,当振幅较大到一定程度,非线性的作用使得波长随着振幅的增大而略微增大,这与前人实验结果符合;本文还模拟了不同水深对波浪传播的影响,发现水深对波长有非常明显的影响,即水深越大,波长越大;水深越小,波长越小;最后本文研究了包含空气—水和水—泥界面两界面系统,结果显示VOF法能较好地追踪两个界面问题;同时,两个界面之间还会互相作用:水—底泥界面对空气—水界面的影响很小,几乎可以忽略,但空气—水界面对水—底泥界面的影响较大,不可以忽略。

关键词：海洋底泥水动力学数值模拟 VOF法界面跟踪