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管道模块

已有 3598 次阅读 2017-7-26 17:24 |系统分类:科研笔记

在K-Spice中管道对应的模块有两个,pipeflow和pipevolume,这两种模块的功能和含义均不同,下面分别介绍这两种模块的功能和使用。

Pipeflow管流模块

其模块如下图所示:


首先,该模块属于压力模块。管流模块是用来模拟流体流经具有几个连接在管道上阀门的管道。流经的流体可以是两相流,气流或液流。在管网系统中,该模块的主要作用就是计算管道流速。故只考虑简单稳态,并认为是绝热平衡的。对于考虑管壁和外界环境的热交换需要与相连的流体体积模块一同来考虑。

管流模块不考虑管容部分,管容部分由连接在管流模快的上游或下游的管容模块来表示。可以认为将管道模块分成了两个部分,管流模块进行流量相关的计算,管容模块进行压力相关的计算。

一般管流模块在进行参数计算时只考虑一般情况下的物性状态,不考虑如段塞等情况的影响。管流模块通常与任意压力模块进行连接如管容模块或分离器模块等压力模块,这符合K-Spice的建模要求。(流体模块指模块计算参数是流体流量相关参数,压力模块是计算压力参数)两个管流模块不能直接相连,中间必须有一个压力模块。同时,在管流模块上也可以连接若干阀门,在K-Spice中,阀门模块不能独立存在,阀门必须安装在一个管流模块上。

管流模块中可以设定管道的外径、内径、管道长度、摩擦系数等管道相关参数,管道容量则由相连的管容模块计算。需要注意的一点是,在K-Spice中,管流模块本身并不能够设置管道的高程参数,如果在需要进行高程输入的建模过程时,需要在LedaFlow中先进行建模,LedaFlow中模型可以设定高程等参数,然后将LedaFlow中建好的模型导入K-Spice中。在K-Spice中阀门在管道的位置是可以进行设置的。

在管流模块上也可以设置是否存在止回阀,如果存在的话,可以设置阀门允许的流向,这可以在管流模块中的check参数中选定。

Pipevolume模块(管容模块)

管容模块示意图如下图所示。


管容模块在介绍管流模块时也简单介绍了一下其功能,主要就是用来仿真模拟管道容积。这个模块对于压降的计算是必要的。一般情况下,有流体模块就认为存在管容。

在该模块中,认为管内流体是均匀流体,在管容模块中认为管内不存在组分沉积或温度不均。与管流模块类似的是,管容模块的上下游也需要连接流体模块,如离心泵或者管流模块。虽然管容模块模拟特定体积的流体的特性,但流体本身的特性并不在管容模块进行定义,一般管容模块中流体的特性都是与其相邻的管流模块定义的,然后管容模块直接获得参数。

可以通过参数的定义来定义管容模块的位置,可以通过x-y-z轴定义模块的在系统的方位,这一点通常在方位可变的设备时较为常用,如设备是装卸船时。

同样可以设置故障属性,一般对于管道,其故障属性为泄漏,通过参数DiameterLeak中可以设定模块是否发生故障。

以上就是最为基本的管道参数相关的内容。




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