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
海洋平台的抗风浪问题
立管流固耦合分析
海洋平台气体泄漏扩散
人员疏散
三项分离器性能分析
气浮罐性能分析
储罐内液体震荡性能分析
水力旋流器性能分析
管道腐蚀分析
乙炔裂解炉优化设计
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