LNG接收站預(yù)冷仿真平臺(tái)
案例概括
LNG輸運(yùn)和儲(chǔ)存系統(tǒng)的仿真平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算域的快速建模、基于向?qū)Ш湍0宓挠?jì)算設(shè)置,提供材料庫(kù)和載荷工況庫(kù)。在快速建模的基礎(chǔ)上,能夠計(jì)算長(zhǎng)距離LNG輸運(yùn)管道的預(yù)冷;計(jì)算LNG相變產(chǎn)生的BOG以及氣液兩相流輸運(yùn);計(jì)算大容量LNG儲(chǔ)罐的噴淋、LNG儲(chǔ)罐壁面溫降、兩相流分布;計(jì)算LNG輸運(yùn)和存儲(chǔ)設(shè)備如槽車、再冷凝器、高壓泵等LNG相變,動(dòng)態(tài)BOG生成。
項(xiàng)目挑戰(zhàn)
1.LNG管道長(zhǎng)管件多,排布復(fù)雜,導(dǎo)致幾何建模費(fèi)時(shí)費(fèi)事,難以實(shí)現(xiàn)流程化控制;
2.管道和儲(chǔ)罐尺度跨度大,會(huì)造成網(wǎng)格數(shù)量龐大;且仿真模型涉及到多相流、多組分計(jì)算,對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量要求高;
3.對(duì)于卸料系統(tǒng)、低壓外出系統(tǒng)管道和儲(chǔ)罐預(yù)冷仿真,需要采用合理的相變和氣體混合模型;同時(shí),需要控制瞬態(tài)計(jì)算量和計(jì)算收斂性。
解決方案
1.采用創(chuàng)建“三維空間線”和“節(jié)點(diǎn)彎曲”的形式,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化快速建立管道模型;
2.采用“徑向網(wǎng)格小尺度,軸向網(wǎng)格大尺度”、“掃略Sweep”、“多面體轉(zhuǎn)換”等方法,在提高網(wǎng)格質(zhì)量的同時(shí),降低網(wǎng)格數(shù)量;
3.通過(guò)采用“大時(shí)間步長(zhǎng)、大尺度空間、快速瞬態(tài)計(jì)算的多相流、多組分氣體混合”的計(jì)算方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)卸料系統(tǒng)、低壓外出系統(tǒng)管道和儲(chǔ)罐預(yù)冷過(guò)程的仿真;
用戶價(jià)值
1.本項(xiàng)目突破了幾何模型復(fù)雜、網(wǎng)格質(zhì)量要求高、計(jì)算量大、多組分問(wèn)題、多相流問(wèn)題、相變問(wèn)題等眾多仿真技術(shù)難題,最終仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合;
2.本項(xiàng)目通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目的驗(yàn)證,說(shuō)明采用本項(xiàng)目的技術(shù)路線可以很好地完成LNG接收站預(yù)冷工藝過(guò)程的仿真;
3.本項(xiàng)目能夠?yàn)楹罄m(xù)LNG接收站的設(shè)計(jì)及工藝過(guò)程的改進(jìn)提供指導(dǎo)和參考。