CO 2 长输管道堵塞后瞬态模拟分析

发布时间：2023-05-13 08:52

　　管道是长输CO₂最具成本效益和最安全的选择之一,而热力学产物、固体杂质积累、其它堵塞物质累积、管道变形或其他故障不可避免的使管道形成堵塞。不但影响管道工况稳定,降低输送效率,更甚超压爆炸等严重事故,因此寻求一种有效、实用的方法对CO₂管道堵塞进行瞬态模拟分析同时进行定位和定量检测具有重要的研究意义。本文以长输CO₂管道为研究对象,基于瞬态压力波反射原理,从堵塞检测的目的出发,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了堵塞对管道不稳定流动相关参数的影响规律,建立了CO₂长输管道含有限段非完全堵塞的物理模型,运用数值方法进行求解,得到了压力波法确定堵塞参数的测量方法。首先对CO₂管道有无堵塞发生进行瞬态对比研究,发现不论何种相态、何种堵塞模型只要发生堵塞就会引起瞬态压力波、流量波发生反射现象引起突变,且三相、各堵塞模型下趋势基本一致,在特征点初始时刻发生反复波动,最后由于阻尼作用恢复平稳,与无堵塞时差别很大。其次利用CO₂管道发生堵塞就产生瞬态压力波变化,进一...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 CO₂ 长输管道堵塞的研究意义
    1.2 CO₂ 长输管道运输的发展与现状
    1.3 管道堵塞检测技术发展现状与趋势
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
        1.3.3 研究发展趋势
    1.4 问题的提出
    1.5 主要研究内容
    1.6 研究技术路线
第二章 CO₂长输管道瞬变流动模型建立
    2.1 控制方程
        2.1.1 连续性方程
        2.1.2 运动方程
    2.2 状态方程及压缩因子计算
        2.2.1 状态方程
        2.2.2 压缩因子计算
    2.3 瞬变流传播模型
    2.4 小结
第三章 CO₂长输管道堵塞检测技术研究
    3.1 堵塞产生的机理和分类
        3.1.1 堵塞产生机理
        3.1.2 堵塞的分类
    3.2 堵塞参数的选择
    3.3 瞬态压力波法测塞原理
    3.4 基于瞬态压力波法测塞方法
    3.5 小结
第四章 有无堵塞管内工艺参数的变化规律分析
    4.1 模拟方法和瞬变流动模型的验证
        4.1.1 OLGA软件介绍
        4.1.2 建模
        4.1.3 结果验证
    4.2 有无堵塞工艺参数对比分析
        4.2.1 相态影响分析
        4.2.2 堵塞模型影响分析
    4.3 小结
第五章 发生堵塞瞬态模拟分析
    5.1 完全堵塞数值模拟
        5.1.1 基本设定
        5.1.2 模拟结果
        5.1.3 数据分析计算
        5.1.4 结果分析
    5.2 不完全堵塞数值模拟
        5.2.1 检测点影响分析
        5.2.2 堵塞强度影响分析
        5.2.3 堵塞位置影响分析
        5.2.4 堵塞长度影响分析
        5.2.5 管径影响分析
    5.3 小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果



本文编号：3815617