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成功案例

LNG管道、储罐的多相流计算

发表时间:2016/07/21 来源:安世亚太  
关键字:管道  储罐  
最终任务是计算长距离管道LNG和BOG的多相流动和相变,为管道预冷提供技术依据。

TASK

  • 计算长距离管道LNG和BOG的多相流动和相变,为管道预冷提供技术依据。计算大容量LNG储罐的喷淋,为储罐的预冷提供技术支撑

SOLUTION

主要技术挑战:

  • 管道尺寸长,跨度大,需要考虑预冷过程中LNG的相变,模拟出气液两相的分布
  • 储罐喷淋是需要考虑雾化液滴的快速蒸发,喷淋液滴的直径、喷射范围、喷射速度等预冷效果的影响

解决方案:

  • 针对管道流场特点,用ANSYS meshing对管道网格进行合理布局,降低网格数量,但不降低计算精度
  • 用ANSYS fluent蒸发/冷凝模型计算LNG在管道中的相变;用expert命令调用高级多相流界面求解模型LNG和BOG的分界面;用shell layers的方式铺设管道壁面层,让用户能够更加灵活方便地定义管道壁面材料厚度等参数
  • 用DPM模型计算储罐的喷淋,考查喷雾颗粒大小、喷射速率、喷射角度对冷凝效果的影响

结论:

  • 得到不同进液量下,管道壁面的温降数据,吻合实验数据
  • 得到管道中LNG和BOG多相流的分布
  • 得到大型储罐壁面的温降数据

Customer Benefit

  • 得到符合管道和储罐实验结果的模型,该模型可用于其他操作条件下管道和储罐预冷效果的预测

附图

管道和储罐的网格

管道中的多相流分布

储罐喷洒过程中温度分布