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CFD在石油化工中的应用

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  由于CFD技术可以帮助人们完成与流动相关的全部的设计计算过程,从最初的基本设计到最后的参数优化选择,又可使人们能够洞察设备的复杂流动状况,使得CFD技术在石油工业上的应用十分广泛。

CFD在石油工程方面的应用

石化油气设备的流体仿真需求

  • 输油/气管道泄漏着火与控制问题

  • 海洋钻井平台(钻探、抽油泵、分离、管系)

  • 原油储运(分离设备、多相混输磨损、泵……)

  • 天然气储运(分离器,过滤器、压缩机、阀门、伴热设计……)

  • 海上输油管水下的动力特征

  • 原油加热设备

  • 塔器设备

  • 火灾危险区域安全分析……

应用实例

钻头模拟

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海洋平台的抗风浪问题

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立管流固耦合分析

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海洋平台气体泄漏扩散

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人员疏散

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三项分离器性能分析

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气浮罐性能分析

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储罐内液体震荡性能分析

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水力旋流器性能分析

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管道腐蚀分析

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乙炔裂解炉优化设计

image.png

涉及的物理问题及仿真分析模型

石油化工涉及的物理问题

  • 多相流动输运

  • 多相流动磨蚀

  • 多相流动分离

  • 相变

  • 共轭传热

  • 其他

– 管道设备流致振动

– 管道泄漏、检测

– 应急事故模拟与风险评估

涉及的多相流模型

  • 拉格朗日多相流

    • DPM

  • 欧拉多相流

    • VOF

    • Mixture

    • Eulerian

– IAC 模型

– 欧拉粒子流

– Immiscible Fluid Model(捕捉两相接触面,explicit VOF)

– Dense Discrete Phase Model(DDPM模型):拉格朗日与欧拉方法的组合

  • 附加模型

    • 人口平衡模型

  • DEM Fluent

多物理场耦合计算

  • 刚体流固耦合分析

    • 6DOF

  • 弹性体流固耦合分析

    • 单向

    • 双向

  • 流体共轭传热与结构热应力分析



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首次发布时间:2021-06-24
最近编辑:3年前
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