倾斜管内多相流流型研究

目前对集输管道多相流流型的划分还不明确,影响因素也很多,而流型的确定对管内参数的计算影响很大,因此对多相流流型进行研究具有重要的意义。使用VOF模型模拟了倾斜角分别为10°、20°和30°的上倾斜管,得到了不同流动时间的相分布云图。对云图进行分析的结果得知,随着流动时间的增加,流型先从气泡流转化为波状流,最后再由波状流转化为段塞流;倾斜角对多相流的流型有一定的影响,倾斜角越大流型越明显。

海底埋地管道泄漏的温度场与压力场的模拟

对埋地海底管道进行耦合模拟,分析了泄漏口在不同位置时海泥的温度场及压力场。当泄漏口在不同位置时,泄漏到海泥区域的原油对周围海泥温度场产生的影响不同,但存在一定的分布规律。当泄漏口在管道左(右)侧时,受重力的影响,泄漏口处的等温线下移,右(左)侧等温线上移,温度场呈现不对称分布;泄漏口在管道正下方时,等压线在管道两侧对称分布,而且逐渐向两侧和上方扩散。

管道的失效评定方法研究

管道是油气输送的主要形式,在国民生产、生活中起着重要作用。由于管道输送介质的易燃、易爆等特点,正在服役的管道由于承受载荷过大、过量变形等原因引发管道产生失效行为,其后果可能污染环境,引发人员伤亡,造成经济损失。基于管道失效所带来危害的灾难性,实际工程中采用失效评定图法、基于应力的失效评定方法、基于应变的失效评定方法作为管道失效行为的判定依据,对管道的失效情况作出评定,以保证管道安全、可靠、高效运行。

有限元软件和FLUENT软件在海底管道研究中的应用

有限元分析是一种现代计算的方法,其发展历程可追溯结构力学这一学科,管道受力的分析方面具有广泛应用。FLUENT软件广泛应用在工业工程中,在石油领域有较强的市场竞争力,在管道内流体流动、热传递方面具有广泛应用。介绍有限元软件和FLUENT软件的基本原理,总结其在海底管道中的应用,例如海底管道管-土之间相互作用力分析,管-土-波作用力分析,海底石油管道和天然气管道泄漏的数值模拟,渗流对海底管道非稳态传热的影响,管道要停止输送时,研究其热传递。提出未来发展趋势。

海洋采油出油管-立管气液两相流研究

为了找到提高排液速度、缩短段塞流时间的方法,同时优化采油系统、减少能量损失、提高采油量,对影响流型的流速、气体体积分数及海洋采油出油管-立管系统进行了多相流模拟,同时对压力云图和油气体积分数云图进行了研究。研究结果表明,流体的流动速度越大,段塞流的停留时间越短,排出段塞流的时间越短;气体体积分数越大,段塞流出现越慢,出油管底部通气可以提高采油量。

突变管段三相流流型研究

油气水三相流动极其复杂,三相之间的混合界面稳定性较弱,因此在不同的输送条件下存在多种流型。使用VOF模型,以突变管段内油气水三相流为模拟对象,在气体体积分数、原油黏度及流动速度等参数不同的条件下,对流体在管内的流动进行了模拟,得到了相应的相分布云图。研究结果表明,气体体积分数及流速对多相流流型具有很大的影响,而原油的黏度对流型的影响不是很明显。

裸置海底自沉降热油管道泄漏扩散的数值研究

根据计算流体力学建立海底海泥区域与海水区域的流固耦合传热多相流模型,海泥区域视为饱和含水多孔介质。运用软件模拟了裸置在海底的热油管道在输送过程中泄漏后原油在海泥和海水中的分布情况和温度场的变化情况,并对不同的泄漏点进行了分析。模拟时考虑了裸置海底管道的自沉降和海水中压强的影响。模拟结果表明,泄漏点对泄漏原油的扩散分布有很大影响;当泄漏点在土壤区域开始泄漏时,原油在土壤中呈弧形分布,过一段时间后沿土壤与管道外保温层流入海水中,顶端呈现喷射形,两侧呈螺旋状,并逐渐向海面流动;当泄漏点在海水区域时,泄漏的原油呈现喷射形,在浮力的作用下逐渐向海面流动;泄漏位置不同,海水和海泥温度场的分布有很大差异。海水区域和海泥区域的交界面对原油分布和温度场分布有很大影响。