针对传统油气管道设计在方案规划阶段依赖人工测量和手动绘制,易导致建模效率低和计算误差大等问题,提出了一种融合地理信息系统(geographic information system,GIS)与多相流仿真的超临界CO_(2)管道协同建模方法。通过将GIS软件中创建...针对传统油气管道设计在方案规划阶段依赖人工测量和手动绘制,易导致建模效率低和计算误差大等问题,提出了一种融合地理信息系统(geographic information system,GIS)与多相流仿真的超临界CO_(2)管道协同建模方法。通过将GIS软件中创建的CO_(2)管道路由模型与多相流仿真技术集成,实现CO_(2)管道模型的自动、无缝创建;采用局部加权回归滤波去除地形数据异常波动,并结合自适应简化算法实现非均匀数据简化,有效降低超临界CO_(2)管道模型的计算量,降低数据复杂度并提高计算效率。以某条超临界CO_(2)管道为验证案例,结果表明:该方法能准确预测管道起点压力,且其平均误差为2.1%。该方法突破了传统工艺参数与地理信息脱节的局限性,显著提高了管道建模精度,所建立的模型能有效支持超临界CO_(2)管道的全生命周期管理。展开更多
CO_(2)管道输送作为碳捕集、利用和封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中的连接碳源和碳汇的关键环节,未来将在实现碳中和过程中发挥重要作用。对于管道水击工况,其产生的压力震荡可能超过管内承压和低于泵的进站...CO_(2)管道输送作为碳捕集、利用和封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中的连接碳源和碳汇的关键环节,未来将在实现碳中和过程中发挥重要作用。对于管道水击工况,其产生的压力震荡可能超过管内承压和低于泵的进站压力。目前,超临界CO_(2)管道水击及控制理论还不成熟。建立以质量、动量和能量守恒定律为基础的描述管道内一维气体流动的数学模型,采用特征线法进行求解,利用MATLAB编程计算,分别与Kiuchi提出的输气系统模型的模拟结果和商业软件OLGA模拟的结果进行对比分析。结果表明:与输气系统模型的模拟结果大体一致,与OLGA软件计算压力和流量的最大相对误差分别为0.02%和2.32%,满足工程计算精度的要求。对于管道压缩机启停、阀门紧急开关和流量急剧变化等在较短时间内引起管道参数变化的快瞬变过程,通过设置急剧变化值进行模拟,所建立的模型能够计算出各个节点的参数变化情况且精度较高,可为超临界CO_(2)管道输送工艺仿真软件国产化提供理论支持与技术支持。展开更多
文摘针对传统油气管道设计在方案规划阶段依赖人工测量和手动绘制,易导致建模效率低和计算误差大等问题,提出了一种融合地理信息系统(geographic information system,GIS)与多相流仿真的超临界CO_(2)管道协同建模方法。通过将GIS软件中创建的CO_(2)管道路由模型与多相流仿真技术集成,实现CO_(2)管道模型的自动、无缝创建;采用局部加权回归滤波去除地形数据异常波动,并结合自适应简化算法实现非均匀数据简化,有效降低超临界CO_(2)管道模型的计算量,降低数据复杂度并提高计算效率。以某条超临界CO_(2)管道为验证案例,结果表明:该方法能准确预测管道起点压力,且其平均误差为2.1%。该方法突破了传统工艺参数与地理信息脱节的局限性,显著提高了管道建模精度,所建立的模型能有效支持超临界CO_(2)管道的全生命周期管理。
文摘CO_(2)管道输送作为碳捕集、利用和封存(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术中的连接碳源和碳汇的关键环节,未来将在实现碳中和过程中发挥重要作用。对于管道水击工况,其产生的压力震荡可能超过管内承压和低于泵的进站压力。目前,超临界CO_(2)管道水击及控制理论还不成熟。建立以质量、动量和能量守恒定律为基础的描述管道内一维气体流动的数学模型,采用特征线法进行求解,利用MATLAB编程计算,分别与Kiuchi提出的输气系统模型的模拟结果和商业软件OLGA模拟的结果进行对比分析。结果表明:与输气系统模型的模拟结果大体一致,与OLGA软件计算压力和流量的最大相对误差分别为0.02%和2.32%,满足工程计算精度的要求。对于管道压缩机启停、阀门紧急开关和流量急剧变化等在较短时间内引起管道参数变化的快瞬变过程,通过设置急剧变化值进行模拟,所建立的模型能够计算出各个节点的参数变化情况且精度较高,可为超临界CO_(2)管道输送工艺仿真软件国产化提供理论支持与技术支持。
