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仿真技术在油气行业应用

2017/5/5    来源:互联网    作者:《ANSYS  Advantage》员工      
关键字:油气行业应用  
全球油气企业都需要借助业界最佳技术保持盈利性、可靠性和安全性,仿真技术就是其中之一。

    全球能源供应链上的设计、工程和制造群体遍布世界各地,广泛涵盖从事勘探、钻井、生产、储存、运输、精炼和最终石化产品业务的所有团队。每个领域都面临林林总总的挑战,需要利用不同物理场、规模和组件进行解决。ANSYS 可提供同类领先的软件,并拥有由技术专家组成的网络,能够为世界各地的油气企业客户提供服务。这些行业专家紧邻他们的能源企业客户提供近距离贴心服务,在如下众多区域办事处努力工作、辛勤耕耘,如休斯敦、阿伯丁、奥斯陆、斯塔万格、吉隆坡、北京、卡尔加里以及全球其它地区等。凭借渠道合作伙伴和ANSYS行业专家组成的网络,加上对能源行业的长期承诺,ANSYS努力促进与能源行业客户的紧密合作关系,提供配备本地服务和支持的极富针对性的解决方案。本图集将以业界最佳解决方案为例重点介绍一些近期案例。

    多相管道流

    ANSYS CFD解决方案在油气行业中被广泛用于地下、管道、运输、处理和精炼等应用。基本上所有这些油气应用均涉及多相流。例如可使用ANSYS Fluent 执行闪蒸仿真。右图所示为各个下游横截面的汽相质量分数的等值图。汽化碳氢化合物的质量分数随着下游到混合点的距离增大而相应增大。红色代表最大,蓝色代表最小。

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    预测侵蚀造成的设备失效

    钻井岩屑、出砂和支撑剂运输会因侵蚀效应造成设备、管道和井下工具的寿命缩短。ANSYS 解决方案能预测因微粒流动造成的侵蚀、以及因表面冲击和滚转造成的侵蚀。ANSYS 工具套件能在考虑粒子大小和载荷的情况下,对单个流体或多个流体进行流动建模。其可提供多种行业认可的模型,用于确定侵蚀率。由于可以计算材料磨损情况,因此几何结构可随材料侵蚀情况呈动态变化。右图所示为节流阀上的侵蚀率等值图。

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    湿甲板拍击:无规则的海浪

    海上船舶的成功设计需要精确考虑无规则海浪拍击造成的海浪冲击力和运动。工程师使用ANSYS Fluent研究自由表面流和相关海浪运动(六个自由度:偏摆、俯仰、滚转),满足海上浮式生产、储存、卸货装置(FPSO)、海上平台和其它用于油气钻井、生产和运输的船舶的要求。右图来自CFD 研究的示例结果展示了,双体海上船舶的峰值冲击压力影响范围(5,000 公吨)的两个时间顺序模式。

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    设备入水的综合多物理场分析

    精确仿真海上和海底结构在设备入水过程中的运动和行为,需要使用包括流体动力学、流体力学和结构力学在内的整套解决方案。用于流体— 机械系统仿真的ANSYS综合解决方案有助于工程师完全掌握和优化复杂设备的入水过程。

    近期,工程师在一个58公吨的海底管汇上演示了采用ANSYS解决方案获得的流固耦合结果(OTC-25233-MS)。使用瞬态仿真来计算流体力值,随后用该值计算管汇穿过浪溅区的结构响应。

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责任编辑:张纯子
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