流体计算的软件介绍(sps,tgnet)
介绍计算流体力学通用软件——Fluent
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[油气储运网]SPS管道动态分析软件
内开展工程咨询、服务、方案提供、客户支持的公司。 它开发的SPS软件在油气管道动态分析领域有着十分广 泛的应用。
2020/11/12
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第一部分 SPS软件简介
二、SPS的使用范围 1)热油管道模拟 2)非牛顿流体管道模拟 2)成品油管道顺序输送模拟 3)天然气管道模拟 4)PID控制模拟
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第四部分 SPS的使用方法
将前面文件以扩展名intran保存,即完成 了intran文件的创建。需要注意的是:intran文 件应该同inprep文件放在同一个文件夹中。
此时输入工作已经完成,下面即可开始计 算。
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第四部分 SPS的使用方法
4、计算 启动SPS主要有两种方式: 第一种方式:采用原来的启动方式,如下
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第四部分 SPS的使用方法
7、计算数据导出 要导出计算数据,在SPS9.5版中需要创建INGRAF文
件。在文本文件中添加: REPORT REP1,START=0,STOP=50,DT=1,TITLE="EX18",UNITS=MI NUTES/*,OUT.FILE=EX18 TREND P1:P+ , UNITS=PSIG, ON.REPORT=REP1 TREND P1:P- , UNITS=PSIG, ON.REPORT=REP1 TREND EOUT:NQ , UNITS=PSIG, ON.REPORT=REP1
对于管段,采用划分网格的方法将管段划 分成多个网格。将管段流动方程应用到每个网 格,再统一求解便可得到整个管网的工艺参数 变化情况。
流体管网模拟软件调研
流体管网模拟软件调研1 国外天然气管网模拟软件概况自二十世纪80年代以来,世界上许多著名的管道公司都花费了大量的人力物力从事管道模拟仿真技术的研究,并开发出了相应的模拟仿真软件。
随着管道技术和计算机技术的不断发展,这些软件的更新换代很快,其功能越来越强,使用也越来越方便。
1.1TGNET软件TGNET(Transient Gas Network)软件是美国科学软件公司(SSI Scientific Software Intercomp)推出的天然气集输管网瞬态模拟软件,可以对大型复杂的天然气集输管网进行稳态模拟和瞬态模拟。
该软件是我国最早从国外引进的输气管道仿真软件。
该软件可用于分析含有球阀、止回阀、调节阀及压缩机等多种元件的管道系统的水力、热力工况。
它可以根据气体参数变化程度灵活自动选择仿真时间步长,并能保证所要求的计算精度。
早期版本的TGNET是离线仿真软件,SSI公司在此基础上又开发了在线仿真软件(On-line System),它利用SCADA系统提供的实时检测数据作为初始条件和边界条件[1]。
TGNET软件的主要功能包括[2]:(1) 能够对管道中的单相流进行稳态模拟和动态模拟,诸如节点的压力、流量、温度、管壁粗糙度等参数的模拟,以确定最佳的设计方案、改扩建方案或最有效的操作方式;(2) 对输气管道的正常工况和事故工况进行分析,测试和评价输气管道的设计参数或操作参数,最终获得优化的系统性能;(3) 当管网结构发生变化或配产发生变化时,对管线的运行数据进行模拟预测,为生产决策提供有力依据;(4) 为实时模拟软件的组态提供建模数据。
TGNET的一个完整模拟过程包括四个部分,管网模拟建立、基本参数输入、启动稳态与瞬态模拟、模拟结果的输出。
此外,SSI 公司还研发了针对液体管网的瞬态模拟软件TLNET。
1.2 SPS软件美国Stoner公司(该公司于2001年5月被英国Advantica公司收购,Advantica公司又于2007年被德国Germanischer Lloyd工业服务公司收购)开发了用于气体稳态管网设计的软件SWS(Stoner Web Simulator)和长输管道动态工况模拟软件SPS(Stoner Pipeline Simulator)。
介绍计算流体力学通用软件——Fluent
介绍计算流体力学通用软件——Fluent介绍计算流体力学通用软件——Fluent计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)是一门综合了流体力学、计算数学和计算机科学等多学科知识的交叉学科。
CFD软件被广泛应用于工程领域,可用于模拟和分析各种流体现象。
其中,Fluent是一款被广泛使用的计算流体力学通用软件,本文将对其进行详细介绍。
一、Fluent软件的简介Fluent是美国ANSYS公司推出的一款流体力学仿真软件,已经成为了全球工程仿真界最为流行的工具之一。
该软件内置了丰富的求解器和算法库,可用于模拟包括传热、流动、多相流、反应等在内的各种物理现象。
Fluent具有综合性、灵活性和高精度的特点,能够支持各类工程问题的模拟与分析。
二、Fluent软件的功能特点1. 多物理场耦合模拟能力:Fluent支持多物理场的耦合模拟,如流体力学、传热、化学反应等。
用户可以方便地将多个模拟场景进行耦合,实现真实物理现象的模拟和分析。
2. 多尺度模拟能力:Fluent可实现多尺度模拟和跨尺度传递分析,从宏观到微观的全过程仿真。
这使得用户可以更全面地了解系统的行为和特性。
3. 自由表面流模拟:Fluent具备出色的自由表面流模拟能力,可以模拟液体与气体之间的界面行为。
在船舶、液相冷却器等领域得到了广泛应用。
4. 求解器丰富:Fluent内置了多种求解器和前处理器,可适应不同问题的求解和分析需求。
用户可根据具体问题选择合适的求解器,提高仿真效率和精度。
5. 高精度的算法库:Fluent拥有精确可靠的数值方法和算法库,可以满足不同工程问题的精度要求。
其算法被广泛验证和应用,可保证结果的准确性。
三、Fluent软件的应用领域Fluent软件广泛应用于航空航天、汽车工程、能源领域、化工等众多工程领域。
以下是其中的几个典型应用领域:1. 汽车空气动力学:Fluent可以在设计阶段对汽车的空气动力学性能进行仿真,优化车身外形,提升汽车的空气动力学效果。
流体力学数值模拟软件的使用流程
流体力学数值模拟软件的使用流程1. 简介流体力学数值模拟软件是一种用于模拟流体力学现象的工具。
通过数值计算和模拟,该软件可以预测和分析各种流体在不同条件下的行为。
本文将介绍使用流体力学数值模拟软件的详细流程。
2. 安装软件在开始使用流体力学数值模拟软件之前,首先需要确保软件已经安装在您的计算机上。
根据您使用的操作系统,选择正确的安装文件并按照提示完成安装过程。
3. 准备模拟对象在进行流体力学数值模拟之前,需要准备好模拟对象的几何模型。
可以使用CAD软件创建模型,或者导入现有的模型文件。
确保模型的几何尺寸和细节符合实际需求。
4. 设置模拟参数在进行流体力学数值模拟之前,需要设置模拟的参数。
这些参数包括但不限于流体的性质、边界条件、初始条件等。
根据实际需求和模拟对象的特点,合理设置这些参数以获得准确的模拟结果。
•流体性质:设置流体的密度、粘度等性质参数。
•边界条件:设置流体的进口和出口边界条件。
•初始条件:设置流体的初始状态。
5. 网格划分在进行流体力学数值模拟之前,需要将模拟对象划分成有限个小单元,即网格。
网格的划分精度将直接影响模拟结果的准确性和计算的效率。
•划分大小:根据模拟对象的几何尺寸和复杂程度,合理划分网格的大小。
•划分密度:根据模拟对象内部流动特点,划分网格的密度。
6. 模拟计算在完成网格划分后,即可进行流体力学数值模拟的计算。
•求解方程:根据模拟对象的性质和参数设置,利用流体力学的基本方程进行求解。
•迭代计算:利用迭代算法,将模拟结果逐步逼近真实结果。
•模拟结果:最终得到模拟结果,包括流体的速度、压力、温度等信息。
7. 结果分析在获得模拟结果后,可以对结果进行进一步分析和处理。
根据实际需求,可以选择不同的处理方法和工具。
•可视化结果:使用可视化工具将模拟结果以图形或动画的方式展示出来。
•结果比对:将模拟结果与实际观测结果进行比对,判断模拟结果的准确性。
•结果导出:将模拟结果导出为文档或数据文件,方便后续参考和使用。
【流体】10个目前流行的CFD仿真软件,你了解几个?
【流体】10个目前流行的CFD仿真软件,你了解几个?说到仿真计算流体力学软件(CFD软件),大家都耳熟的有ANSYS Fluent、cfx、STAR-CCM、comsol、OpenFOAM、Phoenics等等。
它们都有各自的仿真优势和市场。
但是,CFD仿真软件多了,容易让我们迷茫。
一方面,我们不可能全部软件都学会;另一方面,我们很少人明白它们各自的优缺点,这点对于仿真一些特殊问题时候选对软件会很关键。
下面为您介绍10个目前流行的CFD 软件。
1. ANSYS Fluent使用领域:流体流动、多相流、流固耦合、动网格、传热与辐射、燃烧和化学反应、声学和噪声。
特点:提供丰富的湍流模型和多相流模型,模型都有精确验证过。
方便与ANSYS平台其他仿真模块进行多物理场仿真。
介绍的资料和书本最多,方便上手。
市场占有率高。
2. Phoenics使用领域:流体流动、多相流、传热传质、燃烧和化学反应、暖通建筑。
特点:提供丰富的湍流模型和多相流模型。
软件自带1000多个例题,方便学习。
最大限度的向用户开放了程序,用户可以任意修改和添加各种程序和模型。
3. cfx使用领域:流体流动、传热、辐射、多相流、化学反应、燃烧。
可满足泵、风扇、压缩机、燃气涡轮和水力涡轮等旋转机械应用的需求。
特点:是全球第一个发展和使用全隐式多网格耦合求解技术的商业化软件。
一直占据着80%以上的旋转机械CFD市场份额。
2003年被ANSYS收购,方便与ANSYS平台其他仿真模块进行多物理场仿真。
4. STAR-CCM使用领域:流动、传热、应力、噪声、多相流、燃烧。
特点:搭载了CD-adapco独创的最新网格生成技术,使用CD-adapco倡导的多面体网格,相比于原来的四面体网格,在保持相同计算精度的情况下,可以实现计算性能约3~10倍的提高。
能很好地支持船的前期设计研究,目前在船类行业应用甚广。
5. OpenFOAM使用领域:可以模拟复杂流体流动、化学反应、湍流流动、换热分析等现象,还可以进行结构动力学分析、电磁场分析。
流体计算的软件介绍(sps,tgnet)
P7
软件简介
中国石油天然气管道工程有限公司
CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION
TGNET软件操作界面
菜单条
工具栏
用于压力管径对比、压气站布站、出站 温度比较、压缩机驱动方式比较、调峰 分析、残余时间计算
模型结构图
结果窗口
P8
软件简介 SPS、TGNET软件对比
2007年德国Germanischer Lloyd(GL)工业服务公司收购了Advantica公 司。
流体计算软件
流体计算软件
一些常见的流体计算软件包括:
1. Fluent:Ansys Fluent是一个广泛应用于各种领域的流体动力学仿真软件,可以进行三维、二相、非等温、可压缩流体的计算。
2. CFD++:CD-adapco提供的一套多物理场求解器,适用于复杂的流体力学、传热、传质、空气动力学等问题。
3. OpenFOAM:一款开源的计算流体动力学软件,提供了各种求解器和建模工具,支持多种计算方法和物理场。
4. COMSOL Multiphysics:COMSOL Multiphysics是一款基于有限元方法的多物理场仿真软件,可以进行流体动力学、传热、传质等多种物理场耦合计算。
5. Star-CCM+:Simcenter STAR-CCM+是西门子为工程仿真而开发的一套综合软件包,其中包括了流体动力学(CFD)计算、传热、传质以及结构力学等各个领域的仿真工具。
6. Flownex:Flownex是一款综合流体和热力系统仿真及建模软件,适用于各种行业的流体系统设计和优化。
这些软件都可以用于进行流体流动、传热、传质等相关计算和分析,具体选择取决于用户具体的需求和应用领域。
[油气储运网]SPS管道动态分析软件
第四部分 SPS的使用方法
第五部分 SPS的使用实例 第六部分 问题与建议
2015/11/10 19
第四部分 SPS的使用方法
一、概述
SPS的使用方法与常见的管道模拟软件相似。都是 按以下步骤进行的: 1)选择单位、流体类型、计算模型 2)建立管网的拓扑结构 3)输入参数 4)计算
+ BEGIN.TIME=0,
+ END.TIME=1440*14 INTERACTIVE MSWIN
MACRO(INIT,TRGE)
SET DTMAX=5 TRENDLIST * SHARE *
2015/11/10 30
第四部分 SPS的使用方法
将前面文件以扩展名intran保存,即完成 了intran文件的创建。需要注意的是:intran文 件应该同inprep文件放在同一个文件夹中。 此时输入工作已经完成,下面即可开始计 算。
将上述文件保存为INGRAF文件。在SPS中运行Grafr后,打开 生成的扩展名为outgrf的文件,即可得到导出的数据。 在即将发布的
SPS9.6版中,能用
SPS自带插件将 outgrf的文件绘制成 曲线。通过此插件能 通过鼠标取出曲线上 任意点的数值。
2015/11/10
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内容纲要
第一部分 SPS软件简介 第二部分 SPS软件数学模型 第三部分 与TLNET、TGNET的比较
面)环境下建立和维护SPS模型文件的工具。利
用Model Builder的可视化图表和编辑对话框, 可以创建和维护INPREP文件。并可以和在文本
模式下创建的INPREP文件交互。
SPS与TGNET在天然气管网仿真中应用与认识
量输入模型中 。模型的约束条件为各用户的用气需
为比较两个软件计算结果 ,选取所有气源及用
求量 , 气 源 S1, S2, S4 的 气 量 和 S3 的 压 力 ( 418 户 A2, A5, A8, A9, A10, A11 和 A14 节点的压力计
M Pa) 。对于 SPS来说模型必须首先确定选用何种 算结果作对比 ,见表 3 (选择 BWRS和 Colebrook进
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 27卷第 1期
苏 欣 ,等 : SPS与 TGNET在天然气管网仿真中应用与认识
大管径 。很明显管网设计压力也需要按照动态模拟 结果进行确定 ,按静态结果确定的设计压力明显偏 小。
3
2. 2 认识 通过使用两个软件 ,发现二者有共同之处 ,也有
差别 : a. 从表 3可以看出两个软件计算的结果非常相
近 ,特别是动态模拟结果几乎没有差别 ,可见两者均 适用于天然气管网的动静态仿真模拟 。
b. 动静态模型的模拟速度有所差别 。 TGNET 的仿真模拟速度明显不如 SPS快 ,特别是动态模拟 。 该管网用 TGNET进行模拟耗时约 5 m in,而 SPS几 乎在几秒之内便得到稳定的结果 。因此 ,对于大型 复杂的管网建议使用 SPS软件进行仿真计算 。
1 相关基础资料
某天然气管网布局如图 1 (其中 1 ~19 表示管 段编号 , A1~A16表示用户编号 , S1~S4表示气源 , 其余数字表示气量 ,单位 ×104 m3 / h) ,管网相关参 数见表 1。
管网的设计压力为 613 M Pa,从管网布置示意 图可以看出该管网的类型是以多气源环状为主 ,部 分枝状的天然气管网 。由于气源多 ,用户多 ,天然气 在管道中的流向随工况而发生变化 ,因此 ,这样的管 网其水力计算如果手算或者自行编程计算都是相当
计算流体力学(CFD)的通用软件
计算流体力学(CFD)的通用软件计算流体力学(CFD)的通用软件计算流体力学(CFD)是一种重要的工程分析方法,广泛应用于航空航天、汽车工业、船舶设计、建筑设计等领域。
随着计算机技术的快速发展,CFD的应用越来越广泛,也催生了许多通用软件的诞生,以帮助工程师进行流体力学分析和模拟。
本文将介绍几种常用的CFD通用软件,并对其特点和应用进行简要分析。
ANSYS Fluent是计算流体力学分析领域最知名的软件之一。
它拥有强大的求解器和多种建模选项,可以模拟包括气体、液体、多相流、传热等在内的多种流体现象。
ANSYS Fluent具有良好的用户界面和先进的后处理功能,使得工程师能够对复杂流体流动进行详尽的分析。
该软件在航空航天、汽车工业等领域得到了广泛应用。
OpenFOAM是一个自由、开源的CFD软件,具有灵活的求解器和广泛的应用范围。
它采用了有限体积方法,可以模拟多种流动问题,包括不可压缩流体、可压缩流体、多相流等。
OpenFOAM的优势在于其可扩展性和自定义性,通过编写自定义求解器,用户可以实现更复杂的物理模型和算法。
这使得OpenFOAM成为科研领域和程序开发者的首选。
CD-adapco Star-CCM+是另一款功能强大的CFD软件,也是工业界广泛使用的工具之一。
Star-CCM+具有直观的用户界面和先进的后处理功能,可以模拟包括颗粒流、化学反应、电磁场等在内的多种流体问题。
该软件的优势在于其多物理耦合能力和高性能计算能力,可以快速模拟复杂的流体现象。
除了以上提到的软件,还有许多其他的CFD通用软件可供选择,如COMSOL Multiphysics、NUMECA Fine/Marine等。
这些软件在特定领域或特定问题上有其独特的优势和适用性。
CFD的通用软件在工程分析和设计中发挥着重要的作用。
它们可以帮助工程师更好地理解流体力学现象,优化产品设计,加速产品开发过程。
然而,使用CFD软件需要一定的专业知识和经验。
PNS、TGNET与SPS在气体长输管道中的应用对比
PNS、TGNET与SPS在气体长输管道中的应用对比王全德;王盼锋;郭建伟【摘要】国产化管网仿真软件PNS和国外仿真软件TGNET、SPS在油气仿真领域展现出巨大的应用价值,针对国内某气体长输管道,分别从3款软件的流体模型、建模过程和仿真结果(静、动态模拟)等方面的异同进行全方位对比,为管网仿真软件使用者给出应用选择的指导性意见.研究结果表明:①3款软件静、动态仿真结果偏差均符合输气管道工艺设计及计算要求;② 相较于TGNET只能在节点输入高程,SPS与PNS均可在管道中输入高程信息,因此其插值计算过程更精细,且SPS与PNS均有在线和离线仿真;③PNS更适合初学者使用,有助于快速理解仿真知识,TGNET则适用于沿线高差起伏小的小型管道,而SPS更适用于逻辑控制和操作工况复杂的大型管道.【期刊名称】《天然气技术与经济》【年(卷),期】2019(013)004【总页数】6页(P63-68)【关键词】PNS;TGNET;SPS;气体管道;静、动态模拟【作者】王全德;王盼锋;郭建伟【作者单位】西安石油大学,陕西西安 710065;西安石油大学,陕西西安 710065;中国石油西南油气田公司输气管理处,四川成都 610051【正文语种】中文0 引言目前,德国公司GL-GROUP 的SPS 和英国公司ESI的PIPELINE STUDIO(分为气态仿真TGNET 和液态仿真TLNET)在管网仿真软件领域知名度较高,而国产化仿真软件PNS(Pipeline Network Simulation)也在迅猛发展。
PNS管网仿真软件适用于任意结构和规模的管网,根据管网系统及设备的基本流动关系(质量、动量和能量守恒)建立管网模型,实现管网静、动态仿真,精确模拟管网系统水力、热力分布和动态变化过程,展示各单元及其内部流体及流动特征。
SPS 和PNS 软件均有在线和离线仿真两种模式,而TGNET只有离线仿真模拟[1-5]。
输气管道仿真软件SPS的应用与认识
输气管道仿真软件SPS的应用与认识郑云萍;肖杰;孙啸;华红玲;房国庆【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2013(033)011【摘要】SPS(Stoner Pipeline Simulator)是目前国际公认较好的输气管道模拟计算、水力分析及调度运营软件,可对管道输送的单一流体、批次流体或单相混合流体进行模拟.为了更好地发挥SPS在管道运营中的指导作用,提高输气管道管理水平,以中石化川气东送管道为例,利用SPS仿真软件模拟了该输气管道在设计输气量为120×108 m3/a工况下的压力、温度、流量及压缩机运行参数,并分别从建模、有效性检验、调试、工况运行、仿真结果查看以及数据输出等方面定性分析了该软件在应用中存在的不足.分析结果表明:①软件操作较为复杂;②模型中存在不规范术语;③软件编程语言不易掌握;④压缩机运行特性描述过于复杂;⑤会出现不符合水力工况的仿真计算;⑥仿真结果查看不便,数据输出格式无法更改.据此提出以下建议:①加强软件设计公司与用户之间的沟通,进行共同研发;②加快国内输气管道仿真软件的自主研发.【总页数】6页(P104-109)【作者】郑云萍;肖杰;孙啸;华红玲;房国庆【作者单位】西南石油大学石油工程学院;西南石油大学石油工程学院;中国石油西南管道公司重庆输油气分公司;西南石油大学石油工程学院;中国石油青海油田公司英东勘探开发一体化建设项目部【正文语种】中文【相关文献】1.输气管道仿真软件及其在供气调峰中的应用 [J], 吴长春;张鹏;蒋方美2.基于SPS的长距离输气管道破损压降速率分析 [J], 徐嘉爽;邱星栋;李海润;姜鹏3.SPS与TGNET在天然气管网仿真中应用与认识 [J], 苏欣;章磊;刘佳;张琳4.海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件开发 [J], 宋金升;刘超;李长江;肖文生5.护理本科生对医学虚拟仿真软件认识和体验的现象学研究 [J], 张博明;姜贺因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
[油气储运网]SPS管道动态分析软件资料
第三部分 与TLNET、TGNET的比较
二、介质要求宽
TLNET、TGNET通常用于计算牛顿流体管
道。对于计算我国部分油田高凝、高粘原油管
道的误差较大。
SPS软件有完善的非牛顿流体模块。其中
包含了宾汉姆流体在内的一系列非牛顿流体选
项。另外SPS软件还包含了结蜡模型。
2018/12/28
15
第三部分 与TLNET、TGNET的比较
15)管道自控系统的模拟
16)管道停输再启动模拟
2018/12/28 7
第一部分 SPS软件简介
五、SPS的工程应用
1)苏丹原油管道工程初步设计 2)西气东输工程可行性研究 3)西气东输工程初步设计 4)兰州-成都-重庆成品油管道可行性研究
5)兰州-成都-重庆成品油管道初步设计
6)兰州-成都-重庆成品油管道施工图设计 7)东方-洋浦-海口输气管道工程初步设计 8)杭州-宁波天然气输气管道工程可行性研究
三、有完善的批次输送计算 TLNET也能进行批次计算并动态显示混油界 面。但不能模拟顺序输送过程中发生的混油现象, 也不能得出各混油段的混油量。
在顺序输送计算中,SPS考虑了油品之间的
混油现象,能计算出各混油界面的混油量,同时
能动态显示出各混油面随时间的变化情况。
2018/12/28
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第三部分 与TLNET、TGNET的比较
四、元件多 在TLNET和TGNET中,对于液体管道没有 加热元件。对于调节阀, TLNET和TGNET中只 能靠人工事先设定调节系数,而不能由阀后压
力动态控制调节系数,从而调节阀后压力。在
压缩机的减压冷却及级间冷却
8)可研究压缩机的喘振对管道工况的影响
2018/12/28 4
TGNET及SPS软件在天然气管道稳态计算中的差异分析和比较
理论上 , 无论是 T N T还是 S S GE P ,均将 流体模 型 、管段 模 型 、压 缩 机 模 型 、各类 阀模 型 、气 源 、
用 户 等结 合 到 一起 ,联 立 形 成 一个 大 型 的方 程 组 ,
不 同 计 算 模 型 :IO HE MAL 模 式 ,等 温 模 式 ; ST R
’
Y =1 11 . +0. x 04 c:
T E M L模式 ,热力模式 ; R N T E M L HR A T A S H R A ,传 热模 式 ( 细计 算 管道 各 层 温 度 ) 详 。 对 于 T NE G T和 S S 等温 计 算 的处 理 方 法 是 相 P , 同的。对于换热 的情况 , G E T N T和 S S P 计算方法存 在差异 ,但计算结果表 明 ,二者的差异较小。 23 压 缩 机 模 型 .
了广 泛 应 用 。同 时 ,T E GN T具 有 图形 界 面友 好 、数
刘 定 智 ,男 ,工 程师 。2 0 年毕 业 于西 南石 油 大学储 运 专业 ,获 硕士 学位 。现在 中 国石油 天然 气股 份有 限公 司 规划 总院从 事 油气 管道 ’ 型前期 规 划 03 研 究 工 作 。地址 :北 京 市海 淀 区志新 西路 3 ,108 。E 'a .1 d gh@ e ohn . 埘 号 00 3  ̄ i i d zi pt ciac n l un r 0
TGNET。
1 T GN盯 和 S S软 件 简介 P
11 T N T软 件 . GE
12 S S软件 . P S S( tn r Pp l e Smuao )软 件 是 一 套 先 P So e iei i lt n r 一
流体管网模拟软件调研
流体管网模拟软件调研1国外天然气管网模拟软件概况自二十世纪80年代以来,世界上许多著名的管道公司都花费了大量的人力物力从事管道模拟仿真技术的研究,并开发出了相应的模拟仿真软件。
随着管道技术和计算机技术的不断发展,这些软件的更新换代很快,其功能越来越强,使用也越来越方便。
1.1TGNET软件TGNET(Transient Gas Network)软件是美国科学软件公司(SSI Scientific Software Intercomp)推出的天然气集输管网瞬态模拟软件,可以对大型复杂的天然气集输管网进行稳态模拟和瞬态模拟。
该软件是我国最早从国外引进的输气管道仿真软件。
该软件可用于分析含有球阀、止回阀、调节阀及压缩机等多种元件的管道系统的水力、热力工况。
它可以根据气体参数变化程度灵活自动选择仿真时间步长,并能保证所要求的计算精度。
早期版本的TGNET是离线仿真软件,SSI公司在此基础上又开发了在线仿真软件(On-line System),它利用SCADA系统提供的实时检测数据作为初始条件和边界条件[1]。
TGNET软件的主要功能包括[2]:(1)能够对管道中的单相流进行稳态模拟和动态模拟,诸如节点的压力、流量、温度、管壁粗糙度等参数的模拟,以确定最佳的设计方案、改扩建方案或最有效的操作方式;(2)对输气管道的正常工况和事故工况进行分析,测试和评价输气管道的设计参数或操作参数,最终获得优化的系统性能;(3)当管网结构发生变化或配产发生变化时,对管线的运行数据进行模拟预测,为生产决策提供有力依据;(4)为实时模拟软件的组态提供建模数据。
TGNET的一个完整模拟过程包括四个部分,管网模拟建立、基本参数输入、启动稳态与瞬态模拟、模拟结果的输出。
此外,SSI公司还研发了针对液体管网的瞬态模拟软件TLNET。
1.2SPS软件美国Stoner公司(该公司于2001年5月被英国Advantica公司收购,Advantica公司又于2007年被德国Germanischer Lloyd工业服务公司收购)开发了用于气体稳态管网设计的软件SWS(Stoner Web Simulator)和长输管道动态工况模拟软件SPS(Stoner Pipeline Simulator)。
单相热工流体网络计算软件的开发
单相热工流体网络计算软件的开发随着工业化进程的发展,在热工领域,热工流体网络计算软件越来越得到关注。
单相热工流体网络计算软件是一种模拟单相流体在管道网络中运动和传热过程的软件,它可以为热工工程师提供一个直观、简便、准确的计算工具,帮助他们快速而又准确地进行热力学计算和输配热流量的设计。
1、自动化计算热工流体网络计算软件具有自动化计算的特点,所需的输入数据仅为初始温度、流量、热通量等,系统就可以直接输出所需的结果。
通过预先设定计算模型,软件可以自动进行模拟运算,模拟液体在管道内的运动与热传递过程,同时能够精准地分析每一组数据所对应的运动状态,确保计算结果的准确性。
2、维度自由单相热工流体网络计算软件可以根据不同工程需要自由定义管道网络的维度,支持从一维管道到三维网格的计算。
同时,它还能够进行不同管道、不同截面和不同层数的模拟,满足广泛的研究方向需求。
3、用户友好热工流体网络计算软件在界面设计上十分用户友好,能够根据用户不同的需求提供多种输入方式,如手动或自动输入,具有完善的数据处理功能等,同时也允许用户随时导入外部数据进行计算。
除此之外,软件还为用户提供了多种图形输出格式,方便用户进行研究和分析,并且它的操作界面简单明了、易于操作,即使是不懂计算机的普通工程师也能够方便地完成计算。
4、高效准确相对于传统方法,单相热工流体网络计算软件具有更高的计算效率、更高的计算精度和更好的可重现性。
它可以准确地估算液体在管道中的运动和其他参数,如温度、压力和流量等,并且还能够对一些特殊情况进行精细的计算和模拟。
总的来说,单相热工流体网络计算软件是一种高效、准确的计算工具,可以为热工工程师提供更加便捷的计算方案,提高热力学计算的准确性和效率,得到了广泛应用并受到了工程师们的推崇。
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中国石油天然气管道工程有限公司
CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION
SPS 可以分段导入数据,生成高程里程断面线, 压力、流量及温度等参数,更加贴近实际情况。
TGNET没有断面数据输入这项功能。通常通过将 某段管线拆分多段管线实现节点高程与对应里程 的输入。
P10
软件简介
中国石油天然气管道工程有限公司
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HYSYS软件的使用范围
菜单条
工具栏
常用于站内放空、排污、调压温降、加热功 率计算、流速计算、空冷器模拟
模型结构图
结果窗口
P11
软件名称 主要计算 内容 输气管道整体的水力、热力计算,包 站内工艺管道物料平衡和相平衡计算 括
更关注流体的温度、流量和 压力等的变化
更关注流体的组分、密度、粘 度、压缩因子等的变化
P3
ห้องสมุดไป่ตู้
软件简介
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P7
软件简介
中国石油天然气管道工程有限公司
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TGNET软件操作界面
菜单条
工具栏
用于压力管径对比、压气站布站、出站 温度比较、压缩机驱动方式比较、调峰 分析、残余时间计算
模型结构图
结果窗口
P8
软件简介 SPS、TGNET软件对比
Stoner Pipeline Simulator ( SPS )
Aspen Hysys (ASPEN)
P2
软件简介
计算软件种类
SPS、TGNET HYSYS
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软件的设计内容
SPS软件操作界面
菜单条
工具栏
模型管理窗口 模型结构图
输出窗口
P5
软件简介
中国石油天然气管道工程有限公司
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SPS软件的使用范围
输送工艺方面
研究各种设计及运行方案的经济性; 分析长输管道的停输及启动过程; 设计水击压力泄放系统; 研究输气管道残存时间; 研究管道对潜在故障的响应; 研究管道沿线温降规律及向管道周围的传热; 研究管道不满流或液柱分离的位置及解决办法; 顺序输送时的工况变化规律及可行的运行方案研究; 输气管道调峰研究及确定用气高峰的供气方案; 研究气体的热效应,如焦耳—汤姆逊效应,多变压缩机的减压冷却及级 间冷却 ; 研究压缩机的喘振对管道工况的影响等。
2007年德国Germanischer Lloyd(GL)工业服务公司收购了Advantica公 司。
2009年4月1日起,Stoner软件取消了Advantica的所有标识,全部更换 为德国GL公司的标识
P4
软件简介
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P9
软件简介
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SPS、TGNET软件对比
逻辑控制功能
SPS可根据事故工况或正常工况运行参数进 行逻辑编辑,模拟整个管网在相应逻辑状态 下各相关参数的变化情况。 SPS需编辑ADL语言,难度较大。 TGNET没有逻辑控制功能。
P6
软件简介
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SPS软件的使用范围
自控系统方面
分析确定各种控制方案的控制质量; 分析PID控制参数(KC,TI,TD)对控制质量的影响; 分析传感器特性对控制质量的影响; 分析不同扰动对控制质量的影响; 分析顺序控制方案对管道工况的影响(如:停输再启动时管道工况 波动最小的启泵方案等)。
Contents 目录
主要术语 标准规范相关要求
“
软件简介 目录
计算内容
注意知识点
P1
软件简介
计算软件种类
中国石油天然气管道工程有限公司
CHINA PETROLEUM PIPELINE ENGINEERING CORPORATION
计算软件种类
Pipeline Studio (TGNET)
Stoner Software介绍
Stoner软件最早是美国Stoner Associates公司的产品, Stoner是一家以 提供软件技术服务为主的公司,成立于20世纪70年代。
2001年英国National Grid公司收购了Stoner公司,整合了Stoner公司后, 组建了Advantica公司。