长输管道顺序输送混油高效数值模拟方法研究

二维对流扩散模型是顺序输送混油数值模拟常用模型之一,但该模型求解长距离管道混油效率低,亟待引入高效的加速求解方法。为此,从控制方程求解方法和求解区域两方面进行混油数值模拟加速。首先基于二维模型,对比高斯赛德尔迭代法、多重网格方法和预条件共轭梯度法的混油求解效率,优选高效的求解方法;然后基于高效的求解方法,将混油段跟踪方法运用到长距离管道混油模拟中,通过减小求解区域大小实现高效的混油数值模拟。结果表明:在不同计算管长条件下,预条件共轭梯度法求解速度最快,并且随着管道长度增加,优势更加明显。在此基础上,混油段跟踪方法的引入实现了计算效率的大幅度提升,且该方法计算效率不受管道计算长度影响。以上研究成果可为长距离管道高效混油数值模拟研究提供技术支持。