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。     

埋地热力管道泄漏对大地温度场影响数值仿真分析

通过对埋地热力管道泄漏所造成的温度变化进行分析 ,可以判断出泄漏的影响范围 ,温度场变化主要集中管道周围较近的一段距离内 ,并且变化的较强烈 ,对远处的影响较小。随着泄漏量不断的增加 ,管道周围温度场不断变化 ,并且对周围土壤温度场的影响范围越来越大。     

严寒地区土壤导温系数对土壤温度场的影响分析

严寒地区埋地管道内油品温降主要受周围土壤温度场的影响,而土壤导温系数是土壤主要热物性之一。本文给出土壤导温系数测试原理,并研究严寒地区土壤导温系数对土壤自然温度场、土壤冻结天数、冻结深度、土壤温度延迟等物性的影响,为埋地管道的热力研究提供了理论基础。     

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。     

埋地集油管道周围径向土壤温度场数值模拟

对埋地集油管线进行传热分析，并建立管线周围土壤的温度场模型，采用有限元法编制程序，对裸管和保温管线进行了模拟计算，并且绘制了土壤温度场的等温线和彩云图。模拟计算结果表明，接要求进行保温后，集油管道对土壤温度场影响很小。     

基于有限元的冻土区埋地管线力学性能分析

基于AnsysWorkbench有限元分析软件,利用稳态热和静力学模块对冻土区埋地管道及其周围土壤温度场进行分析.分析发现:管道应力主要集中在弯头处,且埋地处的弯头应力较大;位移量则是在管道出土后的最前端出现最大值;土壤的温度场受低温管道的影响,在管道的四周形成了一个低温区,且温度以逐渐递增的形式向四周扩散.     

埋地输油管道泄漏影响区内大地温度场的数值模拟

基于分布式光纤温度传感技术在输油管道检测中的应用机理,采用有限容积法建立管道泄漏多孔介质流固耦合换热数学模型,利用Fluent软件数值模拟了埋地输油管道不同位置泄漏前后大地温度场的变化。通过对管道泄漏前后大地温度场的对比,结果表明：管道泄漏后,一定时间内管道周围土壤温度变化剧烈,随着泄漏时间的延长,热影响区范围继续扩大但逐渐趋于平稳。在管道周围一定范围内布置光纤传感器,应用分布式光纤温度传感技术检测管道泄漏是可行的。     

环境变化对热油管道运行过程的影响分析

分析了受大气温度年变化的影响,土壤自然温度场和埋地热油管道运行温度随季节的变化呈现周期性变化规律。对于东北原油长输管网,还研究了寒流对埋地热油管道周围土壤温度场的影响,并分析了寒流持续时间超过滞后时间后寒流对热油管道运行温度产生的影响。     

西北地区埋地输油管道泄漏三维数值模拟研究

以西北某热油管道为例,利用有限容积法建立三维流动传质数学模型,模拟油水在埋地管道周围土壤中的两相流;再利用CFD软件,分别模拟冬季不同位置的输油管道发生泄漏后周围土壤温度场的变化和泄漏油品在土壤中的扩散情况。模拟结果表明:在输油管道发生泄漏前,管道周围已经形成了比较稳定的温度场;管道泄漏初期,大地温度场变化迅速,并很快形成一个热影响区域;泄漏一段时间后,先锋油品移动速度减小,油品开始向管道上方和下方扩散;不同的泄漏位置,周围的大地温度场也在变化,泄漏油品在土壤中呈现形状各不相同的扩散分布。     

多年冻土区埋地管道周围土壤温度场数值模拟

基于中俄原油管道冻区工程建设特点,从渗流力学和传热学原理出发,建立冻土多孔介质水热耦合数学模型。地表环境温度采用周期性边界条件,借助FLUENT软件对有无保温层条件下埋地管道周围土壤温度场进行数值模拟。模拟结果表明,在有保温层的条件下,管壁热流密度明显降低且波动幅度减小。管道运行17个月后,无保温层与分别采用30和50mm保温层时相比,管道底部最大融深相差1.17和1.46m。采用保温材料可降低冻土融化速率,防止冻土退化。     

寒区多相混输原油管道停输过程数值模拟

为避免凝管事故发生,需要对管道停输过程周围土壤温度场以及原油进行热力计算,确定管道允许停输的安全时间。建立寒区多相混输管道的停输模型,该模型不仅考虑水分结冰和原油凝固相变对传热过程的影响,而且考虑了水分在土壤多孔介质中和管内原油的自然对流。通过分析寒区埋地管道停输传热建立的埋地管道停输过程数学模型,使用数值方法模拟了多种混输工况对停输安全时间的影响。     

多年冻土地带等温原油管道周边土壤温度场浅析

为预测多年冻土地区原油管道对周边土壤温度场变化的影响,用ANSYS有限元软件模拟分析原始地层、无保温层、不同厚度保温层敷设方式下管道周围土壤温度场未来30年的变化规律.结果表明:模拟的原始地层土壤温度分布规律与现场测量数据吻合较好;季节性活动层深度为2.28m,与当地资料2.2～2.4m一致;地表以下8m处土壤温度冬季达到峰值,表现出温度传递延时性.无保温层状态下,管道埋地敷设后第一年周边土壤融化速率最大,随后3年逐年减小,第十五年达到平衡;无保温层时最大融化深度为管道下方4.5m;管道侧面影响范围为12m;施加保温措施后,管道周边土壤平均温度降低,季节性升降幅度增大,管道周边冻土的融化圈减小.     

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.     

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。     

季节冻土区直埋供热管道非稳态热损失计算

对季节冻土区直埋供热管道热工参量的计算，归结为土壤的非稳态相变热传导问题。建立了计算供热管道热工参数的数学模型，并在土壤非稳态相变传热方程的基础上，用有限差分数值方法建立了数值模型。对管道周围的非稳态温度场和管道的散热量进行了数值计算，其结果表明，比常用的热汇法更符合实际情况。     

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。     

埋地输油管道保温失效对地表温度场的影响

根据埋地输油管道的实际运行情况,建立了管道保温失效后的大地温度场的三维物理模型。由数值计算模拟的结果发现:失效前后的地表面温度场发生了明显的变化,保温层失效处的等温线由失效前的平行直线变为曲线。而且管道保温失效处的地表温度明显高于管道保温完好处的地表温度,温差范围在红外成像的检测精度内,可更好地为红外成像检测管道保温层失效提供有利的理论依据。     

森林火灾对埋地输气管道影响的数值模拟

中缅油气管道国内段多埋设于山林区,一旦发生森林火灾,就可能对埋地管道造成影响。针对埋地管道的实际情况建立相应的三维物理模型,通过现场调研确定埋地管道及周围土壤参数,修正建筑火灾升温曲线作为受火面森林火灾升温曲线;采用结构化有限容积法对埋地管道及周围土壤的温度场进行模拟研究;通过FLUENT软件模拟,得到火灾发生及扑灭后一段时间内的管道温度变化规律,找到管道最高温度的位置并分析其出现的原因。实际发生的森林火灾具有一定的蔓延速度,固定区域的停留时间较短,相比之下模拟结果较为保守。