饱和含水土壤埋地原油管道冬季停输温降

摘要

建立了饱和含水土壤埋地原油管道在低于冰点环境温度下的停输流动和传热模型,该模型不仅考虑土壤水分结冰和管内原油凝固相变过程与初始温度场和流场的影响,而且考虑了水分在土壤多孔介质中和管内原油的自然对流。通过数值模拟,获得了停输期间温度场、流场以及土壤水分结冰界面和管道中原油凝固界面的分布情况。结果表明:停输期间越靠近管壁正上方的土壤,其温度梯度越大;受温度分布的影响,土壤水分和管内原油产生沿y轴对称线自下而上的自然对流;土壤水分结冰界面和管道中原油凝固界面随停输时间向埋深方向推进,管道顶部土壤中的结冰界面推进速度较远离管道土壤中的结冰界面缓慢,管内原油凝固界面也向埋深方向偏移。