成品油顺序输送仿真技术研究

发布时间：2017-10-14 04:17

  本文关键词：成品油顺序输送仿真技术研究

  更多相关文章： 成品油顺序输送 混油段长度及浓度 特征线法 LPS仿真软件 动态仿真

【摘要】：随着现阶段长输管道向着大型化、复杂化的方向发展,在经济效益提高的同时,输送过程也变得更加复杂起来。这就增加了工程师们了解和掌握成品油管道系统的运行规律,分析和处理管道系统的事故工况,论证和提出合理的设计方案和运行方案,成品油管道的安全运行也面临着更大的挑战。为了满足管道相关技术需求,管网仿真技术应运而生,目前已在世界范围内的许多国家得到广泛应用。管网仿真技术是用于描述不同条件下,流体在管道中的流动规律,能够真实地再现管道内流体压力、流量和温度的分布情况以及随时间变化的趋势,其在管网设计、调度管理和操作控制等方面提供了科学的解决方案,从而保障管道的安全运行,为管道工业带来了巨大的社会效益和经济效益。目前,国际上管网仿真软件的发展已较为成熟,涌现出一系列针对液体、气体管道仿真模拟的高水平仿真软件,其中就包括SPS、PNS、PIPELINE STUDIO等。但是,纵观国内外具有成品油顺序输送仿真功能的商业仿真软件却屈指可数。原因主要在于,相比普通管道,成品油管道内常常连续输送多种油品,而不同油品接触时相互掺混形成的混油会严重影响管网仿真计算。因此,对于成品油顺序输送管道的仿真模拟,必须清楚管道内的混油情况,并掌握混油段长度以及混油段内的混油浓度的变化规律。本课题针对成品油顺序输送仿真技术展开研究,以开发出一款适用于成品油顺序输送管道的仿真软件为目的。对顺序输送过程中产生的混油问题(包括混油段长度变化、混油段内浓度变化、混油段检测等方面),采用顺序输送特征线法进行深入的研究和分析。将混油段长度计算、混油段内浓度变化、混油界面跟踪与传统的特征线法相结合,运用JAVA语言,开发出一款基于MVC模式的成品油顺序输送仿真软件——LPS仿真软件。LPS仿真软件具有良好的人机互动界面,能够实现可视化建模,数据的快速导入、导出,顺序输送动态仿真、混油界面跟踪、混油段长度计算等多种功能。通过结合设计模型和现场实际模型,将LPS软件与商用仿真软件PNS进行对比,从而验证LPS顺序输送仿真软件的可靠性。
【关键词】：成品油顺序输送 混油段长度及浓度 特征线法 LPS仿真软件 动态仿真
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE832
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.1.1 成品油管道发展9-10
• 1.1.2 成品油管道仿真技术10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 理论及方法研究现状11-14
• 1.2.2 成品油管道仿真软件开发现状14-16
• 1.3 研究内容和技术路线16-17
• 1.4 主要成果17-19
• 第二章 成品油顺序输送混油分析19-32
• 2.1 混油段的形成与发展19-20
• 2.1.1 混油段的形成19
• 2.1.2 混油段的发展19-20
• 2.2 混油段浓度计算20-24
• 2.2.1 混油段的浓度分布20-22
• 2.2.2 混油浓度计算22
• 2.2.3 切比雪夫求积公式22-23
• 2.2.4 有效扩散系数23
• 2.2.5 混油浓度计算实例23-24
• 2.3 混油量计算24-28
• 2.3.1 理论计算公式24-25
• 2.3.2 Austin-Palfrey经验计算公式25
• 2.3.3 我国工业试验总结的混油量计算公式25-26
• 2.3.4 混油量计算对比分析26-28
• 2.4 混油界面的检测28-30
• 2.4.1 密度型界面检测系统28-29
• 2.4.2 超声波型界面检测系统29-30
• 2.4.3 记号型界面检测系统30
• 2.5 本章结论30-32
• 第三章 成品油顺序输送动态仿真模型32-49
• 3.1 顺序输送管道特征线法模型32-38
• 3.1.1 基本假设32
• 3.1.2 基本流动关系式32-34
• 3.1.3 纯油段特征线法模型34-36
• 3.1.4 混油段特征线法模型36-38
• 3.2 顺序输送管道特征线仿真过程38-42
• 3.2.1 管道特征线网格38-39
• 3.2.2 网格步长控制39-40
• 3.2.3 混油段特征线网格处理40
• 3.2.4 计算流程40-42
• 3.3 顺序输送管道系统内设备与元件42-48
• 3.3.1 时间步长的统一42-44
• 3.3.2 串联管系44
• 3.3.3 支管系统44-45
• 3.3.4 阀门45-46
• 3.3.5 离心泵46-48
• 3.4 本章结论48-49
• 第四章 成品油顺序输送动态仿真软件的开发49-68
• 4.1 软件分析49-50
• 4.1.1 需求分析49
• 4.1.2 设计目标49-50
• 4.1.3 软件总体结构50
• 4.2 软件的设计与实现50-55
• 4.2.1 LPS开发模块设计50-51
• 4.2.2 LPS开发模块的总体框架51-52
• 4.2.3 LPS开发模块的工作流程52-55
• 4.3 LPS软件开发模块的具体设计和技术实现55-67
• 4.3.1 LPS软件模块的包和类55-62
• 4.3.2 软件功能菜单及工具栏62-64
• 4.3.3 软件可视化界面64-67
• 4.4 本章结论67-68
• 第五章 实例分析68-82
• 5.1 某机场机坪供油管网稳态仿真68-71
• 5.1.1 LPS仿真模拟68-70
• 5.1.2 计算结果对比分析70-71
• 5.2 环形管网动态仿真71-75
• 5.2.1 PNS仿真计算72
• 5.2.2 LPS仿真计算72-73
• 5.2.3 稳态结果对比73
• 5.2.4 动态结果对比73-75
• 5.3 中石化某成品油管线顺序输送仿真75-79
• 5.3.1 稳态结果对比76
• 5.3.2 动态结果对比76-78
• 5.3.3 混油段长度及混油界面跟踪对比78-79
• 5.4 本章结论79-82
• 第六章 结论与建议82-84
• 6.1 结论82-83
• 6.2 建议83-84
• 致谢84-85
• 参考文献85-86
• 攻读硕士学位期间发表论文情况86-87

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 许宝兴,孙建斌;油品顺序输送及其相关技术问题[J];油气储运;2000年06期

2 孙伟,张国忠;顺序输送管道的罐容量计算[J];油气储运;2004年06期

3 董盛厚,梁静华;管道顺序输送南疆油品的可行性分析[J];油气储运;2004年07期

4 崔秀国,张劲军;冷热油交替顺序输送过程热力问题的研究[J];油气储运;2004年11期

5 李迎旭,谷俊标,吴明;成品油顺序输送交替过程中流量的调节[J];石油机械;2005年06期

6 刘强;王树立;赵会军;陈宏;;原油顺序输送管道寿命的分析研究[J];石油机械;2007年04期

7 施雯;吴明;;冷热原油顺序输送过程不稳态传热问题的研究[J];油气田地面工程;2008年12期

8 夏凤君;;顺序输送大庆原油、俄罗斯原油经济运行的研究[J];管道技术与设备;2008年02期

9 朱莹;王树立;;原油顺序输送的现状与展望[J];管道技术与设备;2008年03期

10 姜鹏;;冷热原油顺序输送技术[J];中国石油和化工标准与质量;2012年03期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 张冬敏;鹿广辉;姜宝良;李建廷;熊辉;;庆铁老线顺序输送大庆与俄罗斯原油混油浓度及流变性研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 孙兆光;大庆油与俄油顺序输送技术研讨会举行[N];中国石油报;2007年

2 本报特约记者 张玉瀛;抓思想认识 抓安全环保 抓队伍建设[N];石油管道报;2007年

3 孙兆光 特约记者　赵武 仲继文;东部管网拉开原油顺序输送序幕[N];中国石油报;2007年

4 况雪梅;大庆储运销售南三油库俄油顺序输送工程投产[N];中国石油报;2007年

5 特约记者 赵武 通讯员 侯苏明;首批管输俄油顺利结束[N];石油管道报;2007年

6 特约记者 陈明宇　通讯员 古宏俊;西部管道顺利通过集团公司初步验收[N];石油管道报;2010年

7 特约记者 赵武 仲继文 通讯员 赵文杰;东部管网一季度累计输送俄油250万吨[N];石油管道报;2007年

8 周琳;东部管网实现单一介质向多元介质跨越[N];石油管道报;2007年

9 黄鹤;长春输油分公司确保俄油安全输送[N];中国石油报;2007年

10 玫霖;长吉线增输改造工程通过验收[N];石油管道报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 吴玉国;冷热原油顺序输送技术研究[D];中国石油大学;2010年

2 赵会军;成品油管道顺序输送特性研究[D];中国石油大学;2008年

3 潘振;基于V锥流量计的成品油管道顺序输送检测技术研究[D];中国石油大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 韦南;成品油顺序输送仿真技术研究[D];西安石油大学;2016年

2 吕静;顺序输送系统模拟与分析[D];西南石油学院;2002年

3 王强;顺序输送中的原油成膜规律研究[D];北京工业大学;2006年

4 甄洁;顺序输送管道的动态模拟与数值分析[D];东北石油大学;2013年

5 张青松;成品油管道顺序输送数值分析与模拟软件开发[D];江苏工业学院;2007年

6 李云超;庆铁线输送俄油方案研究[D];大庆石油学院;2008年

7 张哲源;成品油管道顺序输送控制系统设计[D];武汉科技大学;2012年

8 王U，

本文编号：1028943