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非等温二氧化碳管道稳态和瞬态运行仿真方法 被引量:1
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作者 张海帆 王梓丞 +4 位作者 史瑶 陈潜 邢晓凯 焦健 李欣泽 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第35期15014-15022,共9页
二氧化碳管道输送被认为是大输量、长距离二氧化碳运输的最经济、高效和安全的方式。在对二氧化碳管道的规划设计或运行管理过程中,都需要对二氧化碳管道系统的水力热力稳态或非稳态运行过程进行仿真。提出了非等温二氧化碳管道系统稳... 二氧化碳管道输送被认为是大输量、长距离二氧化碳运输的最经济、高效和安全的方式。在对二氧化碳管道的规划设计或运行管理过程中,都需要对二氧化碳管道系统的水力热力稳态或非稳态运行过程进行仿真。提出了非等温二氧化碳管道系统稳态和非稳态运行仿真方法,首先基于PR(Peng Robinson)状态方程和热力学微分关系式得到二氧化碳管道运行仿真所需的物性参数计算表达式,然后提出了基于解常微分控制方程组的稳态运行仿真方法和基于时间递推和隐式中心差分法的非稳态运行仿真方法,构建了稳态和非稳态仿真数学模型,基于Newton-Raphson算法求解数学模型,得到二氧化碳管道运行参数的时空演化规律。基于本文中提出的仿真方法和OLGA仿真软件,比较和分析了气态和超临界态输送的二氧化碳管道稳态和非稳态运行仿真结果,稳态仿真结果中气态和超临界态管道系统沿程压力、温度的最大绝对误差分别为0.03 MPa、1.04 K和0.18 MPa、0.71 K,非稳态仿真结果中管道系统各节点流量和压力的最大相对误差分别为2.7%和2.9%。本文中所提出的非等温二氧化碳管道系统水力热力稳态和非稳态运行仿真方法可以为实际二氧化碳管道的运行调控和安全流动保障提供参考。 展开更多
关键词 二氧化碳管道 稳态仿真模型 非稳态仿真模型 非等温管道 水力热力仿真
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超临界二氧化碳输送管道关阀水击过程动态仿真及影响因素分析
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作者 陈潜 焦健 +2 位作者 邢晓凯 盛绪飞 李欣泽 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期133-142,共10页
超临界二氧化碳输送管道在关阀等流速急剧变化的工况下会产生水击现象,导致管道超压和发生相变,需对管道水击工况进行仿真和分析。构建了超临界二氧化碳管道关阀水击动态过程非等温仿真数学模型,基于初始条件和内外边界条件确定动态仿... 超临界二氧化碳输送管道在关阀等流速急剧变化的工况下会产生水击现象,导致管道超压和发生相变,需对管道水击工况进行仿真和分析。构建了超临界二氧化碳管道关阀水击动态过程非等温仿真数学模型,基于初始条件和内外边界条件确定动态仿真模型的定解条件,采用时间递推法和Newton-Rapshan算法求解模型。以某超临界二氧化碳管道系统为例,模拟了关阀前后管道运行参数的时空变化情况,分析了压力、输量、关阀位置、时间、地形起伏、温度对超临界二氧化碳管道水击过程的影响。将所构建水击动态模型的仿真结果与OLGA软件仿真结果相比,管道压力和温度最大绝对偏差为0.27 MPa和1.51 K;管道运行压力、运行输量、关阀位置和地形起伏对水击过程管道参数变化及安全性的影响较大。 展开更多
关键词 水击过程 二氧化碳管道 关阀过程 动态仿真 数值计算方法
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密相/超临界CO_(2)管道止裂韧性计算分析 被引量:5
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作者 欧阳欣 李鹤 +2 位作者 闫锋 李胜男 池强 《压力容器》 北大核心 2023年第9期62-68,共7页
针对密相/超临界CO_(2)管道止裂韧性预测是研究的热点和难点,且已有的止裂韧性预测模型尚不能准确预测密相/超临界CO_(2)管道的止裂韧性等问题,对现有模型进行对比分析。介绍了目前常用的BTC修正、DNV F104-2021以及ISO 27913—2016方法... 针对密相/超临界CO_(2)管道止裂韧性预测是研究的热点和难点,且已有的止裂韧性预测模型尚不能准确预测密相/超临界CO_(2)管道的止裂韧性等问题,对现有模型进行对比分析。介绍了目前常用的BTC修正、DNV F104-2021以及ISO 27913—2016方法,同时采用此3种方法分别计算了外径323.9 mm密相/超临界CO_(2)管道止裂韧性,并对比分析计算结果。结果表明,现有的模型和计算方法都存在着数据不足、精准度较低的缺点,目前无法推荐特定的分析模型来评估密相/超临界CO_(2)管道中的延性裂纹扩展。DNV F104方法基于现有全部CO_(2)管道全尺寸爆破试验数据,其计算结果相对较为保守,对后续开展全尺寸试验的指导性更强。研究结果可为小口径密相/超临界CO_(2)管道的全尺寸爆破试验设计提供理论依据。 展开更多
关键词 密相/超临界二氧化碳管道 止裂韧性 全尺寸爆破试验
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