埋地热油管道周围温度场数值模拟

埋地热油管道周围的温度场是热油管道运行的重要参数之一，本文建立了埋地热油管道周围土壤温度场的物理模型，并用ANSYS软件对管道周围的温度场进行数值模拟。通过和实验结果对比表明该方法能准确的计算管道周围温度场的分布，同时也能求解出管道周围中任意点在整个运行周期中的温度变化情况。     

埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地热油管道预热启动过程是一个三维非稳定传热过程,通过分析埋地热油管道几何特性,考虑沿管道轴向预热介质温降对土壤温度变化的影响,建立了有限区域内热油管道预热过程耦合的数学模型,并借助于PHOENICS软件对该模型进行了求解,能够求解出土壤中的任意点在预热过程中任意时刻的温度变化情况和任意时刻的管道周围土壤温度场的分布.这些问题的求解可为管道安全、经济启输投产提供保障.     

不同埋深热油管道传热数值模拟

埋地热油管道传热的影响因素可简单分为内部因素和外界环境因素.模拟埋地热油管道的传热过程,在埋深H较小时,散热量Q值随H变化比较激烈;当H达到一定深度后, Q值随H变化较缓慢,管道热损失减少不显著.在埋设管道时,不能埋的过浅,这样虽然节省施工费用,但散热量很大,增加了运行费用;同样也不能埋的过深,这样虽然散热量降低了,节省运行费用,但施工费会相应用增加.     

埋地热油管道失稳分析及预防措施

针对目前存在的埋地热油管道失稳现象,分析了工程中实际存在的各种不利因素和管道投产初期的实际温度应力和温度应变的变化过程,找出了管道失稳发生的实际原因是由于环境的影响和不合理施工造成的。同时提出了预防管道失稳的措施。     

埋地热油管道停输与再启动过程研究

通过分析埋地热油管道停输与再启动的不稳定过程,在模拟研究热油管道内油品在连续降温剪切、停输与再启动过程中原油流变性的基础上,建立了埋地热油管道停榆与再启动过程的数学模型,使用数值方法模拟了长距离埋地热油管道的停输与再启动过程,分析了环境条件变化(季节、天气降温、管道沿线大范围突降暴雨)对停输与再启动过程的影响.成功进行了停输与再启动现场试验,试验数据与模拟计算结果基本一致.     

埋地热油管道经济运行方案研究

对在役埋地热油管道,为妥善地解决管路沿线的能量消耗和能量供应之间的矛盾,研究一种经济上、技术上比较合理科学的运行方案,对于降低输油成本具有重要意义。本文建立了埋地热油管道经济计算数学模型,提出了采用方案比较法和TLNET软件相结合求解数学模型,确定了管道在一定输量下,使管道的运行费用为最小的经济运行方案,包括：管道沿线运行的热泵站数,站内泵机组的组合方式,各站的进出站压力、进出站温度,管道的小时运行费用,变频调速电机的转速,热站的热负荷等,最后进行了实例计算,通过与现场实际相比较,结果令人满意。     

埋地输油管道的温度计算

综合运用数学分析法（保角变换、拉普拉斯变换等）对管道内介质和周围半无穷大土壤的不稳定传热问题进行了分析，得出土壤温度场的计算公式，同时研究了埋地热油管道内介质温度的理论计算问题。最后给出了算例。     

只有首泵站热油管道的最低交接温度研究

对只有首泵站的热油管道,当泵机组提供的能量达到最大,即等于管道的安全工作压力时,为了使得油品在管道中安全地运行,就需求出首站必须提供给油品的最低温度,即最低交接温度,阐述了最低交接温度的含义,建立了埋地热油管道轴向温降的数学模型,提出了预测校正法求解轴向温降的数学模型,用分段法计算管道沿线的压降,在此基础上,提出了计算最低交接温度方法,进行了实例计算.     

热油管道温度响应特征研究

加热输送管道的温度是控制其安全、经济运行的关键参数之一,工程实践中管道很难达到理论意义上的稳定输送状态。针对埋地热油管道,建立了管道下游对上游的温度动态响应模型。选取四种理论上具有代表性的上游温度边界,考虑土壤动态蓄热的影响,研究下游温度的响应特征。结果表明,当上游温度渐变时,下游温度与上游温度的相似度较好;当上游温度突变时,下游温度与上游温度的相似度较差;当上游温度按正态分布随机变化时,下游温度也满足正态分布,其均值与标准差同时减小。     

埋地热油管道总传热系数热平衡法的测定

埋地热油管总总传热系数的大小直接影响到管道的运输成本,特别是随着输量的降低,成本不断增加,效益不断降低。而能耗占成本的５０％,因此节能降耗,提高效益成为当前的首要任务。本文阐述了埋地热油管道总传热系数热平衡法的测定,并结合中洛埋地热油管道总传热系统热平衡法的测试实例说明热平衡法的可行性和必要性。     

冻土区埋地热油管道停输温降数值模拟

针对多年冻土区埋地热油管道运行环境特点,建立管道停输时非稳态传热模型,利用FLUENT软件数值模拟了不同季节管道停输过程中大地温度场及管内油温随时间的变化规律,结合"焓-多孔度"技术,考虑了凝固潜热和自然对流换热对温降的影响,对管内原油凝固演化过程进行仿真。确定了合理停输时间,为管道安全启动提供理论指导。     

埋地热油管道总传热系数计算公式的讨论

在简单评述埋地热油管道传热系数公式的基础上,通过理论分析,获得了新的计算公式,并与现有公式进行了对比分析.     

埋地热输管道预热温度场分析与计算

埋地热输管道预热启动过程是一个三维不稳定传热过程，通过分析埋地热输管道的几何特性，考虑了沿轴向预热介质温降对土壤温度变化的影响，建立了热输管道预热过程土壤温度场的数学模型和求解边界条件。在求解数学模型时，对某一断面处土壤部分的温度场应用有限差分法求解，并编制了相应的软件，为管道预热启动的温度场计算及由土壤蓄热量估算预热时间的研究提供了一定的参考。     

埋地热油管道动态热经济性——应用及误差分析

基于埋地热油管道热经济性动态评价方法进行了实例评价,讨论了输量变化和埋设段土壤含水率对管道总传热系数K的影响及其对评价曲线产生的误差.算例表明,应用评价曲线可以方便确定热经济性良好的输量范围,预测经济加热耗油指标,动态评价当前输量下管道总体热经济性程度,动态评价当前输送方案的合理性状况,及时提出运行优化动态调整方案.根据全线实际加热耗油量,还可动态评估热站的综合运行效率.误差分析则表明,在评价曲线输量范围,即使土壤含水率和导热系数较大,输量变化对K值从而对评价曲线的影响是有限的,应用基于反算K值建立的动态评价曲线是可行的.     

基于指数积分函数的热油管道停输时间计算方法

针对加热原油管道停输后油品、管壁、防腐层、保温层、周围土壤间的相互关系以及不稳定传热问题,根据埋地热油管道的温降特点,提出了分阶段计算安全停输时问的数学模型.将指数积分函数近似级数表达式应用于模型,简化了数学模型求解过程;提出了一种新的埋地热油管道安全停输时间的近似计算方法,并给出了计算实例.     

热油管道停输后周围土壤温度场变化规律研究

针对埋地含蜡原油管道停输后温降的变化过程,建立直角坐标系下埋地热油管道及其周围土壤传热的物理模型;考虑原油物性、土壤温度随深度和时间的变化规律,建立原油、管道和土壤耦合传热的数学模型。模拟管道在不同土壤导热系数、不同环境温度和不同初始油温情况下停输后的土壤温度场分布变化情况。模拟结果表明:不同季节停输后土壤的温度场分布呈现不同的趋势,且越靠近管道的土壤区域,温度场分布受管道影响越大。     

热油管道稳定运行热力计算模型

考虑土壤恒温层及大气自然温度场年周期变化对埋地管道的影响,建立了热油管道稳定运行热力计算模型,通过该模型可求得任意时刻任意埋深下的管道内油品温度。将庆哈长输管道首末站温度的测试数据与模拟计算结果进行对比,相对误差均在3%以内,满足工程计算要求,验证了管道稳定运行时热力计算模型的正确性。     

基于PHOENICS埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地输油管道非稳态热力研究能为热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题提供基础。通过分析埋地热油管道的几何特性，建立了有限区域内非稳态热油管道土壤数学模型和边界条件，使用PHOENICS软件对数学模型进行了求解。模拟结果与工程现象吻合较好，证明了利用PHOENICS软件完全能够对埋地输油管道土壤温度场变化规律进行研究，提供了研究捷径。     

埋地液态CO_2管道沿线土壤温度场分布规律研究

对埋地液态CO_2管道沿线土壤温度场的分布规律进行了研究,分析了季节及管道输量、埋深、起点温度变化等因素对土壤温度场分布规律的影响。结果表明:埋地液态CO_2管道在其周围形成环状温度场,内层温度较低,外层温度较高;随着输送里程的增加,低温温度层的温度逐渐升高;管道周围土壤等温线在冬季表现为上疏下密,夏季表现为上密下疏;管道埋深越大,起点温度越低,管道周围低温层越厚,而远离管道的温度层受影响较小;CO_2输量变化对土壤温度场分布的影响相对较小,随输送距离的增加,可对管道周围的低温层产生一定的影响。     

基于PHOENICS软件埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地输油管道非稳态热力研究能为热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题提供基础。通过分析埋地热油管道的几何特性建立了有限区域内非稳态热油管道土壤数学模型和边界条件。并使用PHOENICS软件对该数学模型进行了求解。模拟结果与工程现象吻合较好。证明了利用PHOENICS软件完全能够对温度场变化规律进行研究。提供了研究捷径。