埋地管道在不同含水率的土壤中泄漏数值模拟

《埋地管道在不同含水率的土壤中泄漏数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第43卷第11期当代化工Vo1．43．No．112014年11月ContemporaryChemicalIndustryNovember，2014埋地管道在不同含水率的土壤中泄漏数值模拟李泽，马贵阳，常方圆(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺i13001)摘要：针对管道在土壤中发生泄漏问题，借助CFD软件及采用有限容积法建立土壤多孔介质中油气水三相流的流固耦合数学模型，分别模拟了管道在土壤含水率为0、O．1及0．2的三种情况下泄漏前后周围土壤温度场变化及油品在土壤中扩散分布情况。模拟结果表明：

2、泄漏前，管道周围温度场分布相同，均呈椭圆形分布，热影响区温度由内向外逐渐降低。泄漏后，三种情况下，油品在土壤中运移趋势基本相同，但由于土壤含水率不同，管道周围温度场变化情况及相同时间内油品的泄漏量不同。关键词：埋地管道；泄漏；数值模拟；温度场中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)11-2460—04NumericalSimulationOfUndergroundPipelineLeakageinSoilWithDiflferentMoistureContentLIZ

3、e．MAGui-yang，CHANGFang-yuan(SchoolofPetrochemicalEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushunl13001，China)Abstract：Inviewoftheproblemofpipelineleakageinsoil，thefinitevolumemethodwasusedtoestablishmathematicalmodeloffluid．structureinteractionofoil．

4、gas．waterinthesoilasakindofporousbyCFDsoftware．Underthreeconditionsofthesoilmoisturecontentsof0．0．1and0．2．soiltemperaturefieldchangeandoildistributionrangebeforeandaftertheleakagewerenumericallysimulated．Thesimulationresultsshowthat：beforeleakage。thetemp

5、eraturefieldisovaldistributionaround也epipeline．thetemperaturedecreasesfrominteriortoexterior；Afterleakage，theoilmigrationtrendsinthesoilaresame，butduetothediferentsoilmoisturecontents，thechangeoftemperaturefieldandleakageratearenotsameatthesametimeundert

6、hreeconditions．Keywords：Undergroundpipeline；Leakage；Numericalsimulation；Temperaturefield埋地管道作为当今主要的运输工具，具有许多因此也具有很好的储容性，即多孔介质储存和容纳优越的特点，我国现役管道多数使用期已经超过20液体的能力。当管道泄漏后，会有大量的高温原油年，处于事故高发阶段。随着管龄的增长、自然及渗漏到土壤中去，从而管道泄漏点附近的大地温度人为因素的影响，近几年，管道泄漏事故频繁发生，场，因此，该过程可以看作

7、是多孔介质的流固耦合不仅对环境造成严重的污染，而且带来巨大的经济换热问题，故其控制方程如下：损失和资源浪费，给人们的生活生产产生重大的影(1)质量守恒方程：响。因此，科学合理的制定埋地管道检测方法具有+V(peU)=0(1)重要意义。分布式光纤温度传感技术是根据管道泄漏前后周围温度场变化为依据的检测技术，具有精式中：U——流体速度，m／s；度高、自适应能力强、数据传输和读写速度快等优,of——流体密度，kg／m3；f——时间，S。点，是检测技术的主要研究方向，应用前景广泛卅。本文借助CFD软件及采用有限

8、容积法建立土壤多(2)动量守恒方程孔介质中油气水三相流数学模型，分别模拟了管道++在土壤含水率为0、0．1及0．2的三种情况下泄漏前()后周围土壤温度场变化及油品在土壤中扩散分带睛()+()_罢++1)20zorm盘a￡况，为管道泄漏检测提供一定的理论依据。a~ofv)++a(pfvv)1数学模型一：0t_L(U)mf3、1．1流固耦合传热模型+()一害+口v+c22IvIv)一g土壤作为一种多孑L介质，具有一定的孑L隙度，收稿日期：201