CFD在石油化工中的應用

2016-09-21  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

  由于CFD技術可以幫助人們完成與流動相關的全部的設計計算過程,從最初的基本設計到最后的參數優化選擇,又可使人們能夠洞察設備的復雜流動狀況,使得CFD技術在石油工業上的應用十分廣泛。

CFD在石油工程方面的應用

石化油氣設備的流體仿真需求

• 輸油/氣管道泄漏著火與控制問題

• 海洋鉆井平臺(鉆探、抽油泵、分離、管系)

• 原油儲運(分離設備、多相混輸磨損、泵……)

• 天然氣儲運(分離器,過濾器、壓縮機、閥門、伴熱設計……)

• 海上輸油管水下的動力特征

• 原油加熱設備

• 塔器設備

• 火災危險區域安全分析……

應用實例

鉆頭模擬

海洋平臺的抗風浪問題

立管流固耦合分析

海洋平臺氣體泄漏擴散

人員疏散

三項分離器性能分析

氣浮罐性能分析

管道腐蝕分析

乙炔裂解爐優化設計

涉及的物理問題及仿真分析模型

石油化工涉及的物理問題

• 多相流動輸運

• 多相流動磨蝕

• 多相流動分離

• 相變

• 共軛傳熱

• 其他

– 管道設備流致振動

– 管道泄漏、檢測

– 應急事故模擬與風險評估

涉及的多相流模型

• 拉格朗日多相流

• DPM

• 歐拉多相流

• VOF

• Mixture

• Eulerian

– IAC 模型

– 歐拉粒子流

– Immiscible Fluid Model(捕捉兩相接觸面,explicit VOF)

– Dense Discrete Phase Model(DDPM模型):拉格朗日與歐拉方法的組合

• 附加模型

• 人口平衡模型

• DEM+Fluent

多物理場耦合計算

• 剛體流固耦合分析

• 6DOF

• 彈性體流固耦合分析

• 單向

• 雙向

• 流體共軛傳熱與結構熱應力分析

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