LNG接收站預冷仿真平臺
案例概括
LNG輸運和儲存系統(tǒng)的仿真平臺能夠實現(xiàn)計算域的快速建模、基于向導和模板的計算設置,提供材料庫和載荷工況庫。在快速建模的基礎上,能夠計算長距離LNG輸運管道的預冷;計算LNG相變產(chǎn)生的BOG以及氣液兩相流輸運;計算大容量LNG儲罐的噴淋、LNG儲罐壁面溫降、兩相流分布;計算LNG輸運和存儲設備如槽車、再冷凝器、高壓泵等LNG相變,動態(tài)BOG生成。
項目挑戰(zhàn)
1.LNG管道長管件多,排布復雜,導致幾何建模費時費事,難以實現(xiàn)流程化控制;
2.管道和儲罐尺度跨度大,會造成網(wǎng)格數(shù)量龐大;且仿真模型涉及到多相流、多組分計算,對網(wǎng)格質量要求高;
3.對于卸料系統(tǒng)、低壓外出系統(tǒng)管道和儲罐預冷仿真,需要采用合理的相變和氣體混合模型;同時,需要控制瞬態(tài)計算量和計算收斂性。
解決方案
1.采用創(chuàng)建“三維空間線”和“節(jié)點彎曲”的形式,實現(xiàn)自動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”、“多面體轉換”等方法,在提高網(wǎng)格質量的同時,降低網(wǎng)格數(shù)量;
3.通過采用“大時間步長、大尺度空間、快速瞬態(tài)計算的多相流、多組分氣體混合”的計算方案,實現(xiàn)對卸料系統(tǒng)、低壓外出系統(tǒng)管道和儲罐預冷過程的仿真;
用戶價值
1.本項目突破了幾何模型復雜、網(wǎng)格質量要求高、計算量大、多組分問題、多相流問題、相變問題等眾多仿真技術難題,最終仿真結果與實測結果基本吻合;
2.本項目通過了現(xiàn)場項目的驗證,說明采用本項目的技術路線可以很好地完成LNG接收站預冷工藝過程的仿真;
3.本項目能夠為后續(xù)LNG接收站的設計及工藝過程的改進提供指導和參考。