[發明專利]水合物漿液多相管道瞬態流動模擬方法及裝置

有效

• 申請號: 202010185122.8
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111400950B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 宋尚飛;史博會;石國赟;宮敬;吳海浩;李曉平
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/28;G06Q50/02;G06Q50/06;G06F113/08;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;湯在彥

1.一種水合物漿液多相管道瞬態流動模擬方法，其特征在于，包括：

根據預先生成的氣液相控制方程、水合物顆粒相控制方程以及水合物生成動力學模型生成管道中的氣-水合物漿液多相流動瞬態模型，以模擬所述管道中水合物漿液多相瞬態流動狀態；

在所述氣-水合物漿液多相流動瞬態模型建立交錯網格，并在所述交錯網格上對所述氣-水合物漿液多相流動瞬態模型進行離散化；

利用SIMPLE算法求解建立交錯網格之后的所述氣-水合物漿液多相流動瞬態模型；

建立所述水合物顆粒相控制方程的步驟包括：

根據所述水合物漿液中水合物顆粒的粒徑將所述水合物顆粒進行分類；

生成每類水合物顆粒的顆粒數密度守恒方程；

利用動量方程計算所述水合物顆粒的速度；

其中，所述水合物顆粒數密度守恒方程用于生成其所述水合物顆粒在所述管道流動過程中的粒徑、數目以及速度變化。

2.根據權利要求1所述的水合物漿液多相管道瞬態流動模擬方法，其特征在于，建立所述氣液相控制方程的步驟包括：

利用一維雙流體模型進行所述氣液相控制方程的水力計算；

利用能量方程進行所述氣液相控制方程的熱力計算。

3.根據權利要求1所述的水合物漿液多相管道瞬態流動模擬方法，其特征在于，建立所述水合物生成動力學模型的步驟包括：

利用雙向殼生長方法生成所述水合物生成動力學模型。

4.根據權利要求1所述的水合物漿液多相管道瞬態流動模擬方法，其特征在于，所述在所述交錯網格上對所述氣-水合物漿液多相流動瞬態模型進行離散化，包括：

利用一階迎風格式以及隱式差分對所述氣-水合物漿液多相流動瞬態模型中的對流項和時間項進行離散化。

5.根據權利要求1所述的水合物漿液多相管道瞬態流動模擬方法，其特征在于，在所述交錯網格中，矢量存儲于所述交錯網格的邊界，標量存儲于所述交錯網格的中間。

6.一種水合物漿液多相管道瞬態流動模擬裝置，其特征在于，包括：

瞬態模型生成單元，用于根據預先生成的氣液相控制方程、水合物顆粒相控制方程以及水合物生成動力學模型生成管道中的氣-水合物漿液多相流動瞬態模型；以模擬所述管道中水合物漿液多相瞬態流動狀態；

網格創建及離散化單元，用于在所述氣-水合物漿液多相流動瞬態模型建立交錯網格，并在所述交錯網格上對所述氣-水合物漿液多相流動瞬態模型進行離散化；

瞬態模型求解單元，用于利用SIMPLE算法求解建立交錯網格之后的所述氣-水合物漿液多相流動瞬態模型；

建立所述水合物顆粒相控制方程的步驟包括：

根據所述水合物漿液中水合物顆粒的粒徑將所述水合物顆粒進行分類；

生成每類水合物顆粒的顆粒數密度守恒方程；

利用動量方程計算所述水合物顆粒的速度；

其中，所述水合物顆粒數密度守恒方程用于生成其所述水合物顆粒在所述管道流動過程中的粒徑、數目以及速度變化。

7.根據權利要求6所述的水合物漿液多相管道瞬態流動模擬裝置，其特征在于，還包括：

氣液相控制方程建立單元，用于建立所述氣液相控制方程，所述氣液相控制方程建立單元包括：

水力計算模塊，用于利用一維雙流體模型進行所述氣液相控制方程的水力計算；

熱力計算模塊，用于利用能量方程進行所述氣液相控制方程的熱力計算。

8.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述程序時實現權利要求1至5任一項所述水合物漿液多相管道瞬態流動模擬方法的步驟。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至5任一項所述水合物漿液多相管道瞬態流動模擬方法的步驟。