管输过程流体对π型输流管影响规律模拟研究及其结构优化
发布时间：2020-12-23 14:08
本文在现今管道服役时间不断的增多,各种原因导致管道管线容易损坏,使管道的承担能力降低而带来安全隐患的情况下,借助最新版本的ANSYS(Fluent模块)软件在不同压力(0.6MPa、0.8MPa、1.OMPa),不同温度(20℃、40℃、60℃)下,模拟了π型管道内流体自身的压力温度以及管道的应力、应变的分布情况。模拟研究表明:在定温变压条件下,流体入口压力对管内流体温度的影响很小,管内流体温度变化规律符合舒霍夫温降公式,从入口到出口逐渐减小的且减小幅度比较缓;可忽略不计。在定压变温条件下,流体入口温度值越大,则管内流体温度值越高;管内流体温度从右向左逐渐减小的且减小幅度比较缓。在定温变压和定压变温条件下,管道应力、应变的模拟规律显示,弯管处应力都比直管段应力大;弯管外拱面应力比弯管内拱面应力大;外拱面向内拱面应力逐渐减小。弯管处面易损坏,特别是弯管外拱面更易损坏。通过模拟结果总结出,弯管处的应力应变比较大,易损坏。为使管道持续运行,减小安全隐患,本文选择盲端三通管和胃型弯管的优化形式对弯管进行结构优化。此外本文的两个亮点是:1、π形管道是流体输送的常见管道结构,一般由几段弯管和直管组...
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的及意义
1.2 国内外研究概况
1.3 本文主要研究内容及研究方法
第2章 ANSYS软件基本介绍
2.1 ANSYS软件的发展史
2.2 控制方程
2.3 ANSYS软件的模拟流程
2.4 ANSYS软件的功能及优缺点
2.5 FLUENT模块的介绍
2.6 本章小结
第3章 π型管结构优化及建模
3.1 受力分析
3.2 π型管结构优化
3.3 π型管的ANSYS建模和模型的初调过程
3.4 本章小结
第4章 管内流体压力、温度的数值模拟及分析
4.1 ANSYS管内流体压力、温度的数值模拟
4.2 管内流体压力、温度云图分析
4.3 本章小结
第5章 管道应力、应变的数值模拟分析以及局部结构优化
5.1 ANSYS管道应力、应变数值模拟
5.2 管道应力、应变云图分析
5.3 π型输流管弯管优化
5.4 本章小结
第6章 本文结论及建议
6.1 本文结论
6.2 今后工作及建议
致谢
参考文献
个人简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]输油管道设计若干问题分析[J]. 丁庆国. 中国石油和化工标准与质量. 2017(09)
[2]油气田高压三通管件冲蚀磨损研究[J]. 张继信,樊建春,骆嘉宝,甘济,卜朗. 北京石油化工学院学报. 2016(04)
[3]90°弯管内流体流动特点数值模拟[J]. 饶永超,常凯,王树立,李建敏,杨敏官,杭越. 常州大学学报(自然科学版). 2016(03)
[4]π形输流管道受力特性及结构优化[J]. 孙旭,张劲军,杨森. 油气储运. 2016(01)
[5]CFD软件在油气储运工程领域的应用[J]. 宋博,王卫强,孟凡力,张晓博. 当代化工. 2015(02)
[6]含砂石油对管道冲蚀的CFD模拟[J]. 吴欢欢,梁晓瑜,邓智强. 石油机械. 2014(03)
[7]基于FLUENT的输油管道弯头冲蚀分析[J]. 梁光川,聂畅,刘奇,何莎,李明,陈定朝. 腐蚀与防护. 2013(09)
[8]FLUENT软件在油气储运工程领域的应用[J]. 金俊卿,郑云萍. 天然气与石油. 2013(02)
[9]基于CFX的水平管等径三通失效分析数值模拟[J]. 杨金龙,陈浩,冯春宇. 石油化工腐蚀与防护. 2013(02)
[10]《输油管道设计与管理》精品课程建设[J]. 姚培芬,肖荣鸽,蒋华义. 学理论. 2013(09)
博士论文
[1]输气管道中颗粒属性及流场作用对冲蚀磨损的影响研究[D]. 林楠.北京交通大学 2017
[2]气固两相流中采气管线关键易损件冲蚀特性研究[D]. 郑思佳.西南石油大学 2016
[3]微通道内气液两相流动及传质过程研究[D]. 季喜燕.天津大学 2011
[4]结构流固耦合振动与流动控制的数值模拟[D]. 徐枫.哈尔滨工业大学 2009
[5]水平油气两相流流型转换及其相界面特性的研究[D]. 刘夷平.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]水煤浆管道输送中冲蚀数值模拟研究[D]. 申鹏飞.西安石油大学 2017
[2]强制通风温度传感器计算流体动力学设计与分析[D]. 冯琪.南京信息工程大学 2017
[3]内外流共同作用下立管流固耦合振动数值模拟[D]. 马粤.西南石油大学 2015
[4]管道气液两相流流型及热—流—固耦合数值模拟研究[D]. 阮龙飞.长江大学 2015
[5]多相混输管道90°弯管冲蚀破坏应力分析[D]. 任宪忠.东北石油大学 2014
[6]微通道中气液两相流的数值模拟[D]. 文璐.华东理工大学 2013
[7]典型管件冲刷腐蚀的数值模拟[D]. 胡跃华.浙江大学 2012
[8]水平管气水两相弹状流流动特性仿真研究[D]. 宋薇.天津大学 2010
[9]基于CFD的油田地下盗油管道数值模拟研究[D]. 李栋.大庆石油学院 2006
[10]井筒气液两相流动数值模拟研究[D]. 严谨.西南石油学院 2005
本文编号：2933842
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的及意义
1.2 国内外研究概况
1.3 本文主要研究内容及研究方法
第2章 ANSYS软件基本介绍
2.1 ANSYS软件的发展史
2.2 控制方程
2.3 ANSYS软件的模拟流程
2.4 ANSYS软件的功能及优缺点
2.5 FLUENT模块的介绍
2.6 本章小结
第3章 π型管结构优化及建模
3.1 受力分析
3.2 π型管结构优化
3.3 π型管的ANSYS建模和模型的初调过程
3.4 本章小结
第4章 管内流体压力、温度的数值模拟及分析
4.1 ANSYS管内流体压力、温度的数值模拟
4.2 管内流体压力、温度云图分析
4.3 本章小结
第5章 管道应力、应变的数值模拟分析以及局部结构优化
5.1 ANSYS管道应力、应变数值模拟
5.2 管道应力、应变云图分析
5.3 π型输流管弯管优化
5.4 本章小结
第6章 本文结论及建议
6.1 本文结论
6.2 今后工作及建议
致谢
参考文献
个人简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]输油管道设计若干问题分析[J]. 丁庆国. 中国石油和化工标准与质量. 2017(09)
[2]油气田高压三通管件冲蚀磨损研究[J]. 张继信,樊建春,骆嘉宝,甘济,卜朗. 北京石油化工学院学报. 2016(04)
[3]90°弯管内流体流动特点数值模拟[J]. 饶永超,常凯,王树立,李建敏,杨敏官,杭越. 常州大学学报(自然科学版). 2016(03)
[4]π形输流管道受力特性及结构优化[J]. 孙旭,张劲军,杨森. 油气储运. 2016(01)
[5]CFD软件在油气储运工程领域的应用[J]. 宋博,王卫强,孟凡力,张晓博. 当代化工. 2015(02)
[6]含砂石油对管道冲蚀的CFD模拟[J]. 吴欢欢,梁晓瑜,邓智强. 石油机械. 2014(03)
[7]基于FLUENT的输油管道弯头冲蚀分析[J]. 梁光川,聂畅,刘奇,何莎,李明,陈定朝. 腐蚀与防护. 2013(09)
[8]FLUENT软件在油气储运工程领域的应用[J]. 金俊卿,郑云萍. 天然气与石油. 2013(02)
[9]基于CFX的水平管等径三通失效分析数值模拟[J]. 杨金龙,陈浩,冯春宇. 石油化工腐蚀与防护. 2013(02)
[10]《输油管道设计与管理》精品课程建设[J]. 姚培芬,肖荣鸽,蒋华义. 学理论. 2013(09)
博士论文
[1]输气管道中颗粒属性及流场作用对冲蚀磨损的影响研究[D]. 林楠.北京交通大学 2017
[2]气固两相流中采气管线关键易损件冲蚀特性研究[D]. 郑思佳.西南石油大学 2016
[3]微通道内气液两相流动及传质过程研究[D]. 季喜燕.天津大学 2011
[4]结构流固耦合振动与流动控制的数值模拟[D]. 徐枫.哈尔滨工业大学 2009
[5]水平油气两相流流型转换及其相界面特性的研究[D]. 刘夷平.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]水煤浆管道输送中冲蚀数值模拟研究[D]. 申鹏飞.西安石油大学 2017
[2]强制通风温度传感器计算流体动力学设计与分析[D]. 冯琪.南京信息工程大学 2017
[3]内外流共同作用下立管流固耦合振动数值模拟[D]. 马粤.西南石油大学 2015
[4]管道气液两相流流型及热—流—固耦合数值模拟研究[D]. 阮龙飞.长江大学 2015
[5]多相混输管道90°弯管冲蚀破坏应力分析[D]. 任宪忠.东北石油大学 2014
[6]微通道中气液两相流的数值模拟[D]. 文璐.华东理工大学 2013
[7]典型管件冲刷腐蚀的数值模拟[D]. 胡跃华.浙江大学 2012
[8]水平管气水两相弹状流流动特性仿真研究[D]. 宋薇.天津大学 2010
[9]基于CFD的油田地下盗油管道数值模拟研究[D]. 李栋.大庆石油学院 2006
[10]井筒气液两相流动数值模拟研究[D]. 严谨.西南石油学院 2005
本文编号：2933842
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