基于POD的埋地热油管道停输再启动模拟高效算法

【摘要】：基于特征正交分解(POD)技术,开发了一种进行埋地热油管道正常输送、停输及再启动3个过程计算的高效算法。首先采用有限差分法和有限容积法建立基础样本,然后通过奇异值分解(SVD)算法得到管道停输后的沿线油温、土壤温度场和再启动流量基函数库,并插值得到任意计算参数条件下的谱系数,最后进行重构。该算法可在少量计算条件数值模拟的基础上,快速、准确地求解其他条件下停输再启动过程的相关参数。实际算例表明,POD模拟结果与直接数值解法相比,温度偏差在0.05℃以内,流量偏差小于3%。POD算法计算速度显著提高,单算例平均耗时小于0.1s,而数值算法单算例平均耗时约20min。 【作者单位】： 中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室;
【关键词】： 埋地热油管道 停输再启动 数值模拟 特征正交分解 奇异值分解
【基金】：国家自然科学基金项目(No.50944030) 北京市优秀博士学位论文指导教师科技项目(YB20081141401)联合资助
【分类号】：TE832
【正文快照】： 埋地热油管道的停输再启动是一个复杂的非稳态水力和热力耦合过程,对其数值求解已进行了不少研究[1-2]。通常采用有限元法和有限容积法对微分方程进行离散,采用非结构化三角形网格[3]对计算区域进行离散,还需考虑管道结蜡[4]及原油触变性[5-6]的影响,计算量很大,通常一组条件

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