不同埋深热油管道数值计算

在热油管道的输送过程中,管道埋深对其周围土壤温度场有很大影响,而且管道附加的保温层对管道自身的热力特性也产生影响。研究了不同温度、不同埋深下附加保温层的热油管道与其周围土壤温度场的关系。热油管道埋地深度越深,受地表温度影响越小。结果表明,在夏季,管道埋地越深,输油前土壤温度越低;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度比埋地较浅的管道低;在冬季,管道埋地越深,输油前土壤温度越高;稳定输油之后,埋地较深的管道其外壁温度反而比埋地较浅的管道高。因此,保温层应选取经济厚度,以期达到优化管道输送油品的温度、降低能耗、提高经济效益的目的。     

埋地超稠油管道温度场分析

对超稠油埋地热油管道进行传热分析．建立管道与土壤温度场模型,并进行数值模拟计算分析。通过现场实验采集数据与数值模拟计算相比较,结果表明,当前保温措施能够满足工程要求。     

埋地热油管道埋深对土壤温度场的影响

长输管道沿线地质、水文等条件不同,管道埋深差别较大。相应埋深处的自然地温及管道周围的温度场也不同。若只考虑平均或当量深度来进行管道计算,会产生很大误差。使用数值方法将所考虑的数值模型更接近于实际冻土地质条件和非线性特性就显得格外重要。采用有限单元法,对不同埋深条件下的管道周围土壤温度场进行三维数值计算,结果表明,管道温度变化在一定程度上受埋深影响,尤其在冻土地区,地埋温差与管道周围土壤温差较大。     

热油管道温降及土壤温度场数值模拟

优化管道建设和制定科学合理的热油输送工艺,需要准确预测埋地热油管道运行过程中管内油品温降和土壤温度场变化情况。提高预测的准确性,在计算过程中要充分考虑管外环境和管内油品温度等多种因素的影响。用有限元法对不同埋深的热油管道输送过程中管内油品温降和土壤温度场进行了数值计算,得出了不同埋深管道在不同时刻管内油品温度变化和管道周围土壤温度的分布情况。通过对计算结果分析表明,管道埋深、输油时间等对管内油品温度变化有很大影响,优化管道建设和制定科学合理的热油输送工艺要充分考虑其影响。     

管道埋深对冻土区土壤温度场的影响

管道埋深对管道周围土壤温度场及管道的热力特性有重要的影响,埋深不同,相对应的管道周围土壤的温度场也不同。对埋深不同的埋地管道周围土壤温度场进行了数值模拟,并选用水热耦合模型和传热模型进行了计算。对通过两种模型得到的计算结果进行了分析。结果表明,埋深对埋地管道周围土壤温度场有一定的影响,水分迁移和冰水相变对埋地管道的温度分布也有一定的影响;埋深不同时,水分迁移和冰水相变对土壤温度场的影响也不同,管道埋深越浅,通过两种模型计算得到的相同点处的温度相差越大。为了得到更接近于实际的计算结果,应该考虑水分迁移和冰水相变,计算时应考虑水热耦合问题。     

生活用低压热力管道直埋敷设时应注意的问题

生活用低压热力管道直埋敷设虽具有较多优点,但由于设计及施工等环节上的疏忽,这些优点可能转化为破坏环境及影响系统安全运行的弊端。文章针对直埋式热力管网系统设计及施工中应注意的问题进行分析,并结合系统实际运行提出具体措施。     

地下直埋管道的温度场分析

利用保形变换，分离变量及区域衔接方法分析了地下直埋管道的温度场。得到了级数形式的解。由于问题具有非正交性质，本文提出了一种确定级数项系数的边界离散方法。该方法也适用于其它类型的可分离变量的非正交问题。文中还对工程实例进行了计算，结果表明，目前仍在使用的简化算法具有较大相对误差。     

竖直埋地热力管道非稳态传热大地热阻的计算

通过对竖直埋地热力管道非稳态传热机理的详尽分析表明，用线热源解计算大地热阻这一目前广为应用的方法，由于与实际情况相差较远，会产生较大的误差。据此，针对竖直埋地热力管道传热过程的特点，采用更为接近实际情况的模型，对其非稳态导热进行了分析计算，并给出了一个新的大地热阻计算公式。     

埋地热油管道保温层优化与经济评价

以保温材料的年分摊费用和保温后的年散热损失费用之和为目标优化函数,给出了埋地热油输送管道保温层经济厚度的计算模型。模型考虑了埋设深度对管道周围环境温度、保温层外壁放热系数及总传热系数的影响。借助C#程序语言编制了埋地热油管道保温层厚度优化的计算机求解程序和EXCEL经济评价程序,结合实例进行了计算。结果表明,埋地热油管道保温层厚度对项目的经济效益具有较为明显的影响,因此确定保温层厚度时要兼顾技术层面及经济层面的要求。研究结果可为热油输送管道施工的优化设计提供一定的理论参考。     

埋地输油管道的热力计算

在埋地热油管道中，当其输送工况变化后，管内油品及土壤中的热力平衡会遭到破坏，油温及土壤温度将重新分布。因而，研究这一非稳定热力过程就必须对非稳定温度场进行分析。通过运用数学分析法（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的停输理论计算问题。     

埋地热油管道停输三维非稳态传热过程的数值模拟

针对埋地热油管道停输过程进行研究,结合有限差分法和有限容积法建立埋地热油管道正常运行及停输过程的非稳态传热模型,考虑了管道正常运行及停输过程中管内原油粘度,密度,比热,导热系数随温度的变化关系,同时考虑了停输过程原油凝固潜热对温降的影响,地表温度采用周期性边界条件,数值模拟了埋地热油管道运行至第二年3月末停输温降过程。研究表明,随着停输时间的延长,管道沿线各截面处管内原油固化过程各异且土壤温度场变化明显,确定合理停输时间,为管道安全启动提供理论指导。     

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。     

原油管道热经济性动态评价

基于热传导理论和优化分析方法,提出了原油管输过程热经济性定义、评价参数、评价方法,并实例介绍了建立动态评价曲线的过程,讨论了评价曲线的特点.评价曲线基于优化分析结果.应用评价曲线可以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,动态评价输送方案的合理性,并及时动态提出优化调整方案.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.     

热油管道工艺的数值计算

以往热油管道的工艺计算大多采用是平均温度法。由于该方法的热力及水力计算是在一个确定的平均温度基础上进行的，且在该温度下将与油流温度相关的物性参数视为定值，与实际热油管道的温降规律不相符合。其计算结果也与工程实际存在着较大偏差。为提高计算精度，充分考虑了油流温度对物性的动态影响，同时计入了摩擦热对沿程温降的影响，并运用数值积分的方法进行了求解。计算结果表明该方法可满足一般管道工程计算的精度要求。