输气管道末段储气能力计算

输气管道末段储气是最经济的短期调峰方式,末段储气能力的计算能为天然气管道供气系统的规划、设计和运行管理提供理论指导。在合理的假设基础上,建立了较真实反映输气管内气体等温流动的方程组,并采用混合TVD方法求解该方程组,结合计算机编程,对输气管道末段的流量和压力等参数进行模拟。通过分析模拟数据,进而计算出输气管道末段储气能力,并通过算例加以说明。     

高压输气管道仿真系统的开发

高压输气管道是耗资巨大的建设工程,投产后的管理十分复杂,为此建立与SCADA系统结合的输气管道仿真系统具有重要的实际意义,本文在连续性方程、运动方程和能量守恒方程的基础上,建立了输气管道气体流动模型,并对三大方程进行了差分,为了求解此差分方程,采用了目前天然气物性计算中运用较为广泛的BWRS状态方程,并在此方程的基础上,给出了天然气密度、焓值、比热、压缩因子等参数的求解方程.差分后的方程采用了牛顿-拉普森法进行了求解.     

海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件开发

为实现海底输气管道泄漏扩散结果的实时可视化仿真,对海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件进行了结构分析与功能模块划分,以数值模拟实验为基础建立了海底输气管道泄漏扩散模型数据库,编写Matlab程序读取数据库信息并进行简化处理,生成了泄漏气体扩散影响范围数据点矩阵。使用统计学方法,并引入边界曲线拟合系数对泄漏影响范围边界进行曲线拟合,实现了对泄漏气体影响范围的实时判断。在此基础上,使用Matlab/C++混合编程方法,完成了海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件设计及开发。     

输气管道非稳态优化运行技术研究进展

 天然气在管道系统中流动时,需要依靠压缩机组提供能量,压缩机组的能耗很大,一般可占所输送天然气的3%~5%,因此非常有必要研究输气管道的优化运行问题。本文论述了输气管道系统非稳态优化运行技术的研究现状及发展趋势,总结了国内外研究的典型输气管道非稳态优化运行问题以及采用的数学模型,包括决策变量、目标函数和约束条件等。分析了输气管道非稳态优化运行数学模型的求解难点、主要算法、典型算例及其应用效果。     

某船动力系统仿真分析

柴油机推进系统是现代船舶最常用的推进系统,是一个复杂的非线性系统。为研究船舶推进系统的相关性能,在仿真软件MATLABSIMULINK平台上,搭建某船的12PAV6MPC柴油动力推进系统模型,对动力推进系统进行正常航行时的稳态仿真。     

输气管道裂纹动态扩展及止裂技术研究进展

对输气管道裂纹动态扩展和止裂技术的研究工作进行了综合论述。讨论了输气管道裂纹动态扩展的止裂判据及输气管道止裂韧性的确定方法。将输气管道裂纹动态扩展中的流体结构断裂相互作用问题的力学模型归纳为一维梁模型、圆柱壳模型和有限元模型 3种 ,介绍了有限元模型建立的原理和研究方法。研究结果表明 ,对于动态延性断裂的止裂 ,除了预测止裂韧性值 ,还应该预测裂纹扩展长度 ,以控制裂纹扩展造成的危害 ;对于高韧性钢管 ,应用传统的V型缺口夏比冲击实验 (CVN)和落锤撕裂实验 (DWTT)方法预测会产生与断裂无关的显著能量散失 ,因而须改进现有的方法或发展替代性的管道止裂韧性实验方法 ;确定裂纹尖端张开角是一种有发展前途的方法 ;改进现有有限元模拟方法的途径之一是采用适应裂纹扩展情况的重新划分网格技术 ,而不是采用固定网格的方法。     

空调系统动态仿真

分别对空调系统中压缩机、毛细管建立稳态模型，冷凝器和蒸发器建立动态模型。并通过系统质量守恒作为系统收敛判据，建立系统仿真模型。针对某空调器进行动态仿真，与实验值在合理范围之内。     

仿真转台对半实物仿真系统性能的影响

飞行仿真转台在半实物仿真中发挥着越来越重要的作用。本文先对仿真转台进行了简单介绍,之后将转台的模型简化为一个二阶环节,搭建转台的Simulink模型,测试转台的动态特性,将转台的模型接入半实物仿真控制系统回路,对整个控制系统进行动态特性的测试,最后对比转台接入前后半实物仿真控制系统的时域特性和频域特性,分析转台对半实物仿真系统的影响。     

动能拦截弹末段制导导引律设计与仿真实现

大气层外动能拦截弹(EKV)是导弹攻防系统中一个重要的拦截作战系统。为了提高制导精度,在末段制导过程中必须采用性能优良的导引律。针对反导导弹末段的飞行特点及应用场合,根据脱靶量最小的原则,设计并实现了三维扩展比例导引模型。扩展比例导引在经典比例导引模型的基础上,通过对目标角加速度的估计,判断目标的运动趋势,可有效提高拦截精度。仿真图形及脱靶量实验对比结果证实了该导引方法的有效性及实用性。     

动态柔性制造系统仿真平台

针对通常柔性制造系统（FMS）仿真方法在体现制造系统动态变化特性方面的不足，开发了一种FMS的可视化、分布工仿真平台。该平台模拟真实FMS的运行，较好地体现了离散事件动态系统的特性，可以作为调度、控制算法的测试平台。作为示例，在该平台上成功地实现了一种基于遗传算法的FMS动态调度算法，解决了FMS实时运行中各种突发事件下的再调度问题。     

文23储气库增压系统性能模拟及优化研究

文23储气库是目前中国已投运的最大储气库之一,主要负责华北地区市场季节调峰和应急供气任务。以文23储气库注气增压系统为研究对象,以实现增压系统节能降耗和提高工艺水平为目标,建立了增压系统往复式压缩机性能模拟计算模型,并利用Java语言开发了相应的模拟计算程序。在此基础之上,针对增压系统所采用的3种厂家压缩机设备,分别开展了相同工况下各厂家压缩机性能对比模拟计算和工况参数变化对压缩机性能影响模拟计算。模拟计算发现,相同工况下厂家A压缩机具有最高的容积流量和单位能耗。此外,在参数变化对压缩机性能影响方面,一级进气压力升高1 MPa将导致单位能耗降低75 kW·h/(×10⁴Nm³),末级排气压力升高1 MPa将导致单位能耗升高17kW·h/(×10⁴Nm³),一级和二级进气温度的升高则都将导致单位能耗的小幅度升高。根据模拟分析结果提出了相应的压缩机开机方案优化措施和压缩机工况参数优化措施。研究充分结合了文23储气库增压系统的实际运行特点,所获得的研究结果对储气库现场运行工艺具有重要的指导意义。     

爆炸载荷下埋地管线动力学分析数值模拟

 埋地管线的设计规范通常仅考虑管内介质、管边地质条件、环境条件、埋设方式和深度,而未考虑在土中爆炸的冲击载荷作用下埋地管线的安全性。本文利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,运用非线性动力学的基本理论和算法,选取适当的材料以及本构关系,对炸药在土中爆炸情形下埋地管线的动力学响应问题进行3维数值模拟。对比分析了不同装药量和爆心距对埋地管线损伤的不同作用,并对正对爆心管线界面上各节点受力进行了分析。结果表明,当炸药在浅土层中爆炸,炸药用量对管线的影响更为突出;同时也得出埋地管线在受到爆炸冲击载荷时,正对爆心截面上受到较大的轴向拉应力作用,且其作用可以看作瞬态受力过程。     

燃气管网中大流量用户事故工况下动态模拟及分析

大型钢铁企业中高炉煤气透平因故突然停机时,超大的煤气流量突变将使管网压力急剧上升,可能会发生击穿排水密封罐而外泄煤气等安全事故.采用可压缩流体的高阶有限容积法(FVM)及其系列改进算法对此典型故障工况进行了动态分析.这对国内燃气管网动态分析中还在普遍应用的有限差分法和特征线法是更高层次的补充.利用FVM中稳定性较强的求解压力耦合方程半隐式方法(SIMPLE改进算法),可以克服管网计算中各管段管径大小不同,在相连接处流量突变的困难.     

衰竭气藏型地下储气库库存量动态预测研究?

基于有限元法和最优化方法建立了衰竭气藏型地下储气库库存量动态预测的多井约束优化反分析模型。该模型根据研究区域观察井实测压力资料进行反演,通过反复调整注采量使得观察井模拟压力值与实测压力值达到最优拟合,得到衰竭气藏型地下储气库真实库存量。最后以国内某拟建水驱气藏型地下储气库为例,以各时刻动态正分析计算结果作为“假想”的实测压力数据进行地下储气库库存量动态反演。计算结果表明：反演值与实测值吻合较好,算例证明了的多井约束优化反分析模型的计算精度和可靠性。     

大型天然气管道稳态运行优化研究

针对天然气长输管道压缩机站运行能耗高的问题,基于动态规划法,建立以大型天然气管道压缩机站总能耗最低为目标函数的管道运行优化模型,确定压缩机开机数量和出站压力为优化变量。根据此优化模型,求解西气东输一线管道算例,该算例管道规模庞大（含22座压缩机站和32台压缩机,管线全长3 840 km,设计年输量为170×10⁸ t）,优化模型可在60 s内求解得出结果,动态规划法求解快速有效。根据优化结果,优化运行方案比运行日报表中增加了2台压缩机的开机数量,管道总压降减少了3.40 MPa,燃气轮机组平均效率提高了4.234%,电驱机组平均效率提高了4.875%,压缩机总功率减少187 20.38 kW,生产单耗减少16.24 kgce/（10⁷ Nm³·km）,可大幅降低西气东输一线管道的总能耗,证明了所建优化模型的正确性和可行性。     

基于电磁感应透明的光存储的数值模拟研究及多脉冲存储分析

采用数值模拟的方法研究基于动态电磁感应透明(dynamic EIT)技术的光存储,与通过近似得到解析解的方法相比,此方法更有利于研究各种因素(如原子弛豫)对存储过程的影响。利用数值模拟的方法探讨了多脉冲存储的可行性及其在量子计算和量子通信领域的实际应用前景。     

非等温长输管线稳态泄漏计算模型

为了客观准确地计算燃气管道泄漏时的泄漏率、泄漏孔口内外温度和压力分布,通过对长输管线微元段燃气压缩因子、摩擦系数、泄漏系数、压力修正系数以及温度修正系数的分析讨论,结合现有泄漏模型,建立了非等温条件下的稳态管道泄漏小孔、管道及大孔模型．对大孔模型泄漏过程,提出了综合三状态模式及具体两状态模式．通过对非等温条件下3种泄漏模型计算结果的比较,得出小孔模型适用于孔径比约为0．15的泄漏,管道模型适用于孔径比约为0．9的泄漏,而大孔模型在各种泄漏孔径下均比较适用,所得计算结果均合理可靠．     

钢铁联合企业煤气系统动态仿真

以钢铁联合企业煤气不平衡理论为基础,分析了富余煤气波动、分配和放散的特点,基于统计学方法建立了煤气系统动态数学模型,并以某钢铁联合企业煤气系统为背景,开发了调试简单的煤气仿真系统.实例仿真计算结果表明:优化分配改进算法能够缓解富余煤气的波动影响;仿真模型能方便地分析几种方案的优劣;通过调整设备参数可以调试理想柜容;采用混合调度能减少煤气放散和管网报警;转炉煤气柜并网运行可提高回收率20%左右;焦炉改造后,煤气柜容量扩大一倍才能实现近零放散.     

仿真模型模拟储气库建库与气库运行实验研究

为了明确真实地层条件下枯竭油藏储气库中气、水、油三相运行机理和气库运行效率影响因素。利用渗流所自主研发的透明二维玻璃模型,模拟高温高压条件下枯竭油藏地下储气库的多周期注采,定性研究了气、水、油三相的渗流特征。实验结果表明:储层物性影响气库库容,储层非均质性越严重,库容和运行效率越低。合理提高注采压力能够增加气库库容和运行效率。