冷热原油顺序输送土壤温度场数值模拟.pdf

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1、第40卷第6期当代化工VO]．40．NO．62011年6月ContemporaryChemicalIndustrydune．2011冷热原油顺序输送土壤温度场数值模拟王红莹，马贵阳，王健，胡金文，牛罡(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：冷热原油顺序输送不同于输送单种原油，建立了非稳态传热的数学模型，采用CFD软件对输送冷热原油20h后距出站口不同距离管道周围的土壤温度变化规律进行了数值模拟。模拟发现，输送热油，管道周围土壤温度场有不同程度的上升。距出站口越近其温度上升的越明显。随着热油在管道内向前运行，管外土壤温度会有较大幅度的升高但随输油时间

2、的延长增加的幅度会逐渐减小；输送冷油，其周围土壤温度有不同程度的降低。距出站口越近，与管段相对应的土壤温度降低得越大，受管内冷油影响的周围土壤区域越大。关键词：顺序输送；土壤温度场；非稳态传热中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671-0460(2011)06—0622—04NumericalSimulationforSoilTemperatureFieldDuringBatchTransportationofColdandHeatCrudeOilWANGHong-ying，MAGui-yang，WANGJian，HUJin—weH，NIUGang(Colleg

3、eofPetroleumEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：BatchtransportationofcoldandheatcrudeoilISdifferentfromtransportationofsinglecrudeoil．Inthispaper,throughestablishinganunsteadymathematicalmodelofheattransfer,temperaturechangeruleofsoilaroundpipelineatdif

4、erentpointswithdiferentdistancefrominletaftertransportingcoldorheatoilfor20hwasnumericallysimulatedbyCFDsoftware．Thesimulationresultsshowthatwhileconveyingheatoil，soiltemperaturerises．Thecloserthedistancefrominlet，thehighertemperaturerising．Alongwithconveyingheatoilinpipe，soiltemperaturear

5、oundthepipelinewillsubstantiallyrise，butincreasingrangewillgraduallyreducewithprolongingofconveyingoiltime；Whileconveyingcoldoil，soiltemperaturearoundthepipelinereduces．Thecloserthedistancefrominlet，thegreatertemperaturereducing，andthebiggertheinfluenceareaofconveyingcoldoilforsoiltemperat

6、ure．Keywords：Batchtransportation；Solltemperaturefield；Unsteadyheattransfer目前，我国原油的进口量逐年增多，且不同国(2)流体力学的动量方程家、不同地区的原油油品性质差异较大，输油工艺+V．(pux)：一+冬+孥+冬+十分复杂⋯。由于原油油品高、低凝点不同，因此油品的顺序输送过程实际上是一个冷热原油顺序输Ut+V．()：一挈V+dx+OV+Oz+送过程。针对这一输送方式，采用CFD软件，对+v．(pu)：一++冬++管道周围土壤的温度场进行了数值模拟，初步得出输送冷热原油2Oh后距出站口不同距离管道周围

7、的(3)流体力学的能量方程a(pE)+V_[(pE+p)】土壤温度变化规律—=V．[HVT—h／jj+(．“)】+流体流动要遵循物理守恒定律，这些定律主要根据以上三个方程推导出管内油流的换热方包括质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律。程，具体形式为计算流体力学的基本方程是这些守恒定律的描述，一疗望一：一旦这些基本守恒定律对应的控制方程为：(1)流体力学的连续性方程1土壤温度场的数学模型望+!++!：o孤az建立传热问题的数学模型基于以下假设条件收稿日期：2011—04—11作者简介：王红莹(1984一)，女，河