水平一上倾圆管水滴运移数值模拟研究

运用VOF模型对爬坡圆管油水两相三维流场进行了数值模拟,对油水分层波浪流产生的水滴的运移规律进行了研究.模拟研究表明,油水界面波是水滴产生的直接原因.对界面波动的相关参数与产生水滴的频率和体积的关系进行了研究,同时对所产生的水滴的几何参数(几何形状、长度、截面积等)、产生时间、间隔时间和出口流速也进行了讨论.     

基于小波包分析的模拟天然气管道泄漏声发射定位

开展了模拟天然气管道泄漏检测与定位研究,研究利用小波包分析技术,首先对声发射信号进行分解,再对衰减的信号在不同频率段内进行有效的补偿,然后对分解的信号进行小波包重构,利用互相关技术计算两个声发射传感器接收到的声发射信号的时差,进而进行声发射源定位。对模拟天然气管道泄漏的声发射信号的处理结果表明该方法能够有效实现管道泄漏检测与泄漏源定位,并且泄漏源的定位精度高,误差〈8%。如能将这一技术改进并实现长距离管道泄漏检测与定位,将具有广阔的应用前景。     

中亚天然气管道D线压降速率设定值研究

长期以来,天然气管道干线截断阀压降速率设定值的确定通常借鉴国外的经验值,即0.15 MPa/min,持续时间120 s。对于该值设置的合理性一直有不少学者进行研究,在不同工况下运行的天然气管道,全线采用统一的经验值具有很大的局限性,往往会导致线路截断阀误关闭以及在事故状态下不关闭或不能及时关闭。基于Shafer气液联动执行机构的Line Guard压降速率计算方法,采用Pipeline Studio3.6、SPS9.7和Matlab7.0软件计算,得出中亚天然气管道D线压降速率大小与监测点距泄漏点距离、泄漏孔径、管道运行压力成正比关系,压降速率设定经验值基本能满足监测中亚D线的泄漏工况要求,若中亚D线统一采用同一个压降速率值,建议其范围为0.13~0.15 MPa/min,持续时间120 s。     

中俄东线天然气管道黑河首站计量系统管汇偏流分析

中俄东线天然气管道是目前国内输气量最大的跨国输气管道,黑河首站是该管道在我国境内的首座站场,设有跨国天然气贸易计量比对设施。该设施含有多路计量支路,各计量支路的流量分配不均,有可能影响计量结果的可靠性与准确性。为了避免黑河首站计量系统管汇的偏流问题,采用有限元的方法,对该计量系统进行了流场分析和模拟。研究结果表明：①基于有限元模拟进行计量系统管汇安装方案设计,较之于工程上通过各支路沿程摩阻平衡来避免偏流的设计方法,提升了设计的精细度和可信度;②黑河首站在设计工况下,“同侧进出”安装形式能更有效地避免计量系统管汇偏流现象,刷新了多支路管汇常采用“异侧进出”安装形式避免偏流的认知经验;③不同备用支路选择会对偏流效果产生影响,黑河首站“同侧进出”的安装形式中,第1、2支路备用时,偏流量最小;④基于分析结果确定了黑河首站计量系统的安装形式及推荐运行方案。结论认为,该研究成果有助于确保黑河首站比对计量系统的准确性、保障供需双方的经济利益,还可以为其他跨国天然气贸易计量比对系统管汇偏流问题的解决提供借鉴。     

爬坡管段油水两相界面波动特性数值模拟研究

针对成品油管道低洼处积水排除问题建立了爬坡管段油流携水数值模型,对爬坡管段油水两相界面波动特性进行了数值研究,并实验验证了数值模型的准确性。对模拟结果进行了后处理,采用相关性分析计算出界面波的波速,研究得出不同油相表观流速、管道上倾角、油品物性以及管道直径等因素对相界面波动参数(波长、波振幅、波周期、波速)的影响规律,为进一步解决管道低洼处积水排除问题提供了理论指导。