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作者：陈潜;焦健;邢晓凯;盛绪飞;李欣泽;
单位：长江大学石油工程学院;中国石油大学(北京)机械与储运工程学院;中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院;新疆多介质管道安全输送重点实验室;新疆二氧化碳高效利用与封存重点实验室;
摘要：超临界二氧化碳输送管道在关阀等流速急剧变化的工况下会产生水击现象，导致管道超压和发生相变，需对管道水击工况进行仿真和分析。构建了超临界二氧化碳管道关阀水击动态过程非等温仿真数学模型，基于初始条件和内外边界条件确定动态仿真模型的定解条件，采用时间递推法和Newton-Rapshan算法求解模型。以某超临界二氧化碳管道系统为例，模拟了关阀前后管道运行参数的时空变化情况，分析了压力、输量、关阀位置、时间、地形起伏、温度对超临界二氧化碳管道水击过程的影响。将所构建水击动态模型的仿真结果与OLGA软件仿真结果相比，管道压力和温度最大绝对偏差为0.27 MPa和1.51 K;管道运行压力、运行输量、关阀位置和地形起伏对水击过程管道参数变化及安全性的影响较大。
关键词：水击过程;;二氧化碳管道;;关阀过程;;动态仿真;;数值计算方法
基金资助：新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目“二氧化碳管道停输再启动温压协同变化机理与安全控制理论研究”(2023D01A19);; 新疆维吾尔自治区“天池英才”引进计划项目“超临界CO2长距离输送管道运行安全保障关键技术研究”(TCYC12);; 新疆维吾尔自治区“一事一议”引进战略人才项目“安全高效超临界CO2管道建设关键技术与应用”(XQZX20240054);; 新疆天山创新团队“油气高效管输技术研究与应用创新团队”项目“超临界态二氧化碳高效管输与流动安全保障理论与技术研究”(2022TSYCT
