压力管道弯头流固耦合及热力学数值模拟研究

压力管道系统中存在流体和结构之间的耦合,对压力管道的流固耦合现象进行分析,建立了流固耦合的有限元数学模型,运用有限元软件ansys模拟流体介质通过管道弯头,对压力管道弯头在不同约束条件下的流固耦合现象进行了数值模拟计算,并进行了压力,温度,流线型分析等.计算结果表明流固耦台作用对压力管道系统的运行有重大影响,验证了压力...     

压力管道典型结构的流固耦合数值仿真

针对管道内流体不稳定流动诱发的工业管道振动问题,通过工业管道系统振动源分析,从输送流体的特性出发,对特定的管路系统振动传递特性的分析方法进行研究,利用数值分析手段对管路系统振动特性进行振动仿真和预测。使用ADINA软件对T字型管道结构的振动特性进行了流固耦合数值模拟,得到了该管道结构的振动特性参数,为压力管道的流固耦合数值计算及振动特性预测提供参考。     

放喷弯头流固耦合特性及其敏感性分析

基于流固耦合理论,采用数值模拟的方法,研究油田常用的120°放喷弯头和90°放喷弯头在流场作用下的变形和应力情况,经对比得到120°弯头的最大应力和最大等效应力均小于90°弯头。然后通过输入参数(压强、壁厚、流速)对输出参数(放喷弯头的变形和应力)的敏感性分析,结果表明:压强与放喷弯头的最大变形和最大等效应力之间呈现强的正相关性;壁厚则与两者呈现较强的负相关性;相比之下,流速的影响并不明显。这样在进行弯头的优化设计时,有助于参数之间的取舍。     

换热器流固传热边界数值模拟温度场的顺序耦合方法

通过建立由壳体、管板和换热管等组成的换热器有限元分析模型,使用FLUENT生成的CDB文件和ANSYS本身的物理场进行耦合,把外部CBD边界条件映射到ANSYS模型上。先利用分段建模,整体综合技术,从实现换热器的工艺热分析的角度考虑,由FLUENT软件得到换热器整体温度场,输出得到了包含固体表面节点、单元和温度载荷等信息的CDB文件,然后利用温度场顺序耦合的思想,利用由FLUENT得到的结构温度场边界,在ANSYS软件中取节点文件并求解,创建结构热分析所需的结构温度场。比对CFD结果和有限元结果可知,两者温度场的分布没有差别,此耦合过程中没有出现失真现象,这为研究换热器的温差应力分析提供了可靠的依据。     

基于ABAQUS的分层注水中的流固耦合数值模拟

近年来,分层注水技术已经成为油田注水开发的重要手段。基于地下流固耦合理论及综合弹塑性力学和渗流力学相关理论,利用ABAQUS有限元分析软件。建立一套反五点法注水的生产井网且上下两个储层渗透率不同的数值模型,进行模拟,并记录储层孔隙度、渗透率等储层物理参数的变化,得到注采过程中岩石变形与注采之间的关系,为后期开发更优的生产制度提供依据。     

水锤激励下的管道流固耦合振动模态分析

管道内液体流动参数随时间变化引起的管道振动,会导致管道共振、连接失效或断裂,对管路系统的稳定和安全运行产生巨大的危害.本文基于泊松流固耦合原理,建立流体动力学模型和管道运动模型,进行流固耦合受力分析和模态分析,研究了有无流固耦合存在时,输流管道振动模态的变化,以及入口速度、压强和壁厚对管道固有频率和阵型的影响.结果显示...     

流固耦合作用下固支输液管道有限元分析

介绍了输液管道流固耦合作用下振动的原因,并对某厂稀甲醇管道进行了模态分析和ANSYS-CFX双向流固耦合受力模拟。前者用以得到流固耦合下管道的自振特性,与不计耦合相比固有频率降低约15%;后者可得到在水锤压力作用下管道的变形与Mises应力分布云图。     

基于ansys的压力管道系统震动固有频率分析

文中主要用ansys软件计算了一个管道系统的固有频率,通过此计算案例检验介绍了管道系统固有频率的方法。最后分析所得数据,使得在解决管道系统振动方面有了参拷数据,在此数据某础上采取相对应的措施把管道系统振动尽可能的降到最低。得在工作中压力管道的振动控制一定要远离固有频率,以避免发生共振而使管道系统发生破坏失效。     

埋地管道关阀水锤数值模拟及结构响应流固耦合分析

以典型的管道关阀水锤为研究对象,通过多种计算流体力学软件进行数值模拟,探索最优的水锤现象模拟方法,并进一步分析管道内流场在关阀水锤中的变化情况。同时,通过流固耦合方法,分析管道结构对水锤波的响应特性。结果表明：Fluent的控制边界法和模拟关阀法均能较好地模拟关阀水锤特性,同时得到详细的内流场特性;水锤压力波会引起管道剧烈振动,并且使管道结构的应力最大值明显增大,显著加剧管道破坏的风险。     

复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的发展和研究现状

复合材料螺旋桨性能研究的重要方法之一是流固耦合分析方法,求解流固耦合方程能够获得复合材料螺旋桨的水动力性能与结构响应。通过对国内外复合材料螺旋桨流固耦合分析方法的总结和归纳,分别介绍了主流的流固耦合分析方法——VLM/FEM流固耦合方法、BEM/FEM流固耦合方法和CFD/FEM流固耦合方法,同时对其研究内容和发展现状进行了简单阐述,展望了未来复合材料螺旋桨流固耦合分析方法研究趋势,为进一步研究复合材料螺旋桨流固耦合方法提供了参考。     

压力补偿滴头内流场的数值模拟

压力补偿滴头流道狭窄,常规手段难以满足流场测试要求.基于计算流体动力学理论的数值仿真研究流道内流体流动是一个行之有效的方法,利用N-S(Navier-Stokes)方程描述滴头内流场,建立流体流动模型,通过对模型求解得到流场压力、速度分布,使流场中的复杂流动"可视化",减少实物实验的次数,实现滴灌滴头低成本、高效率开发.     

超临界火电机组给水管道耦合水锤问题的研究

以轴向耦合四方程模型为基础,利用流场CFD技术和结构有限元技术相结合的方法,在考虑流固耦合的情况下对阀门突然关闭后给水管道中的水锤问题进行研究。结果表明:最大水锤压力出现在阀门处,考虑阻尼、摩擦等因素时水锤振荡逐渐衰减至稳定值;最大速度、最大应力和最大变形均出现在弯头处,且管道的最大变形滞后于水锤波的到达时刻;通过对稳态工况和水锤瞬变工况进行对比发现,瞬变情况下最大水锤压力、最大变形和最大应力均增大,而流体最大速度减小。     

低渗油藏流固耦合效应及其应用

以渤南油田义37块沙三^8低渗油层为例，研究了低渗透油藏流固耦合效应及其对低渗透油藏开发的影响。低渗油藏变形包括弹性应变和塑性应变两种机理，随着有效压力逐渐增加，岩样渗透率逐步下降，岩石从弹性应变逐渐转变为塑性应变，二者之间存在转换机制；本文通过对实验结果的分析，建立了低渗储层渗透率随应力变化模型，分析了流固耦合对渤南低渗透油田开发的影响，为低渗透油藏开发方案调整提供依据。     

细长管与管内外流体流固耦合的计算

把固体域离散成梁单元,流体域划分为若干段,对流体段离散成六面体单元,建立了固体域整场求解、流体域分段求解的分区耦合模型,描述了耦合界面信息传递方法。为了避免同种偏心度重复计算,还提出了环空流体特性描述数据库。     

基于ANSYS的板壳式换热器板芯流固耦合模拟分析

采用ANSYS Workbench协同仿真平台对板壳式换热器中板芯壳程板片进行流固耦合分析,应用流固耦合的CFD模拟方法考虑了板芯与传热介质的相互影响。该研究区别于其他理想化刚性模型进行的板芯传热流动力学模拟分析,是通过有限元算法设置,精准描述了换热过程中换热介质和板芯的相互作用。并通过对板芯的变形、温度和等效压力的设置,分析不同工况条件下各因素对板壳式换热器中板芯的作用效果与影响方式。     

渣油加氢管道弯头局部流场数值模拟分析

弯头是石油化工管道主要管件,流体流动过程当中存在流动特性复杂、冲蚀等问题。文章选取某炼油厂渣油加氢管道为研究对象,先用Gambit软件对管系进行建模、划分网格,在FLUENT软件中设置边界条件进行计算。对计算结果进行分析,总结出弯头内壁、流体速度以及压力分布规律。     

压力管道的风险管理研究

系统地介绍了压力管道风险管理理论,分析了压力管道风险管理的必要性,并从压力管道风险识别、风险分析、风险估算、风险评价、风险决策和风险控制这几个方面阐述了几种压力管道风险管理的主要方法,并指提出了压力管道风险管理中应注意的问题。     

套管换热器多场耦合动态响应数值模拟

将管壳程流体与换热管相结合,阐述了套管换热器耦合界面物理量传递关系、多场耦合关键问题和计算流程,建立套管换热器多场耦合数值模型,该模型涉及多物理场计算、多界面耦合和多参数迭代收敛的数值模拟,同时研究了套管换热器多场耦合动态响应。数值模拟表明:界面载荷、位移、热量、温度、传热系数和湍流频率呈现周期性响应规律,界面流体载荷具有阻止换热管加速和减速运动的特征。     

石化管道液固两相流冲蚀磨损的数值模拟研究

液固两相流对管道的冲蚀磨损是石化行业中经常发生的一种管道失效方式。本文采用Fluent中的DPM模型对某炼厂的石化管线进行数值模拟研究,得到了液固两相流条件下整体管线的冲蚀速率分布,并对不同位置的局部管件冲蚀速率进行了分析。模拟结果表明:该管线中盲三通盲管和支管相贯线区域最容易发生冲蚀破坏。本文的研究结果可为工程实际中冲蚀检测提供准确的布点指导。     

管道流体双向流固耦合的动力学模拟分析

新疆某石化公司的10-K-302C离心式甲烷制冷压缩机自2009年9月开机以来,润滑油管线振动位移一直较大。为了分析润滑油是否是造成管道振动的因素,采用Ansys Workbench有限元软件模拟了管道内润滑油耦合前后的动力特性,分析了润滑油在耦合前后的压力、速度变化情况,得到流体速度在弯管处变化过大产生了较大的冲量对管道位移过大有着重要影响。