顺序输送边界层区域混油的数值模拟.pdf

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1、第44卷第1期当代化工Vo1．44，No．12015年1月ContemporaryChemicalIndustryJanuary，2015顺序输送边界层区域混油的数值模拟武程宽，王为民(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：针对成品油流经上、下坡管道时，对同种汽油与不同密度的柴油进行顺序输送的混油问题，借助于VOF模型，建立三维流动模型进行数值计算。研究输送顺序、流速、密度、管长对成品油管壁边界层区域混油的影响。研究结果表明：对于上坡输油管道前行柴油时柴油密度越小、速度越大有助于减少管壁处边界层区域的混油量；对于下坡输油管道前行汽油时柴油密度越小、速度越

2、大有助于减少管壁处边界层区域的混油量；和上坡时相比下坡前行汽油时更助于减少管壁处边界层区域的混油量。关键词：上下坡管道；密度差；边界层区域；数值模拟中图分类号：TQ018文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)O1—0205—04NumericalsimulationonContaminated0ilofBoundaryLayerregionDuringBatchTransportationWUCheng-kuall，ⅣG脆f—min(CollegeofPetroleumandNaturalGasEngineering，LiaoningShihuaUniversit

3、y,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Aimedattheproblemofcontaminatedoilinbatchtransportationofthesamegasolineanddieselwithdiferentdensityduringproductoilflowinginthedownhillanduphillpipe，withthehelpofVOFmodel，thethree．dimensionalflowmodelwasestablished．andnumericalcalculationwascarriedout．In

4、fluenceofdiferentsequence，flowvelocity,density,piperangeonboundarylayerregioncontaminatedoilwasinvestigated．Theresultsshowthat：forforwarddieselintheuphillpipeline，thelowerdensityandthegreaterspeedofdiesel，thelowerthemixedOilvolumeoftubeboundarylayerregion；forforwardgasolineinthedownhillpipeli

5、ne，thelowerdensityandthegreaterspeedofdiesel，thelowerthemixedoilvolumeoftubeboundarylayerregion，andcomparedwiththefirstcondition，itsefectismoreobvious．Keywords：Uphillanddownhillpipe；Densitydiference；Boundarylayerregion；Numericalsimulation我国东南、西北等地区建成了几条大型的成品特性，内径500mm，长为20ITI的成品油管道顺序油管道，由于地形复

6、杂成品油经过上坡、下坡等不输送两种油品，并采用六面体网格对三维物理模型同工况的管道。由于两种油品的密度和粘度等物性计算区域进行网格划分。针对上、下坡管道两种情的不同，接触面易发生混油现象。在倾斜管道时相况进行分析输送顺序、流速、密度、管长对成品油邻油品物性的差异会大大增加混油量，因此对于倾管道边界层区域混油的影响。斜管道的混油问题很有必要研究。针对此问题前人1．1顺序输送的物理模型赵会军、康正凌等人¨已经做了很详细的研究，在湍流状态下进行顺序输送会减少两种油品的但是对于倾斜输油管道边界层区域的混油特性研究混油量。并采用湍流脉动动能方程模型模拟在倾的很少，本文通过对上、下坡两种工况

7、条件进行数角不同的下坡管道进行顺序输送时的混油特性，应值模拟来研究输送顺序、流速、密度、管长对成品用有限容积体积法进行离散计算。由于顺序输送混油管道边界层区域混油的影响，并对混油特性进行油的浓度随时间而变化，所以相应的耦合方法应用分析¨，希望对成品油管道的顺序输送设计技术提PISO算法。供理论指导。1．2边界条件和初始条件上、下坡的顺序输送管道的模型较为简单，只1模型的建立需设定人口边界条件和出口边界条件。为了输入具以汽油和柴油进行顺序输送来研究混油浓度的体的流动速度下坡的人口采