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LNG接收站预冷仿真平台

案例概括

LNG输运和储存系统的仿真平台能够实现计算域的快速建模、基于向导和模板的计算设置,提供材料库和载荷工况库。在快速建模的基础上,能够计算长距离LNG输运管道的预冷;计算LNG相变产生的BOG以及气液两相流输运;计算大容量LNG储罐的喷淋、LNG储罐壁面温降、两相流分布;计算LNG输运和存储设备如槽车、再冷凝器、高压泵等LNG相变,动态BOG生成。

项目挑战


1.LNG管道长管件多,排布复杂,导致几何建模费时费事,难以实现流程化控制;
2.管道和储罐尺度跨度大,会造成网格数量庞大;且仿真模型涉及到多相流、多组分计算,对网格质量要求高;
3.对于卸料系统、低压外出系统管道和储罐预冷仿真,需要采用合理的相变和气体混合模型;同时,需要控制瞬态计算量和计算收敛性。

解决方案


1.采用创建“三维空间线”和“节点弯曲”的形式,实现自动化快速建立管道模型;
2.采用“径向网格小尺度,轴向网格大尺度”、“扫略Sweep”、“多面体转换”等方法,在提高网格质量的同时,降低网格数量;
3.通过采用“大时间步长、大尺度空间、快速瞬态计算的多相流、多组分气体混合”的计算方案,实现对卸料系统、低压外出系统管道和储罐预冷过程的仿真;

用户价值

1.本项目突破了几何模型复杂、网格质量要求高、计算量大、多组分问题、多相流问题、相变问题等众多仿真技术难题,最终仿真结果与实测结果基本吻合;
2.本项目通过了现场项目的验证,说明采用本项目的技术路线可以很好地完成LNG接收站预冷工艺过程的仿真;
3.本项目能够为后续LNG接收站的设计及工艺过程的改进提供指导和参考。