一种基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法，包括以下步骤：1)构建油气水三相流水击模型，再根据油气水三相流水击模型计算油气水三相流水击压强；2)建立泄压阀阀芯动力学模型，以构建油气水三相流水击压强与泄压阀中氮气压力及弹簧力的力学关系，然后根据油气水三相流水击压强与泄压阀中氮气压力及弹簧力的力学关系进行泄压阀的压力精度设定，完成基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定，该方法实现泄压阀的压力精度设定。

A Pressure Precision Setting Method of Relief Valve Based on Multi-phase Flow Water Hammer Model

The invention discloses a pressure precision setting method of relief valve based on multi-phase flow water hammer model, which includes the following steps: 1) constructing oil-gas-water three-phase flow water hammer model, then calculating the water hammer pressure of oil-gas-water three-phase flow according to the oil-gas-water three-phase flow water hammer model; 2) establishing the dynamic model of relief valve core to construct the water hammer pressure of oil-gas-water three-phase flow and nitrogen pressure and spring pressure in relief valve. Then, according to the mechanical relationship between water hammer pressure of oil-gas-water three-phase flow and nitrogen pressure and spring force in relief valve, the pressure precision of relief valve is set, and the pressure precision of relief valve based on multi-phase flow water hammer model is set. This method realizes the pressure precision setting of relief valve.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法
本专利技术属于油气管道水击防护
，涉及一种基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法。
技术介绍
石油工程中，随着多相混合集输技术的广泛应用，油气管道中输送介质多为油气水三相流体。在有压输油管道中，油气水三相管流因流速的剧烈变化而引起动量的转换，从而在管路中产生一系列剧烈的压力交替变化的水击现象。多相流水击问题成为油气储运工程领域的研究热点，其产生的压强是严重危害油气管道系统安全运行的重要因素，对应的安全防护装置-氮气式水击泄压阀，是提高油气管道系统安全性的重要设备。泄压阀的压力精度设定问题的影响因素主要包括：氮气压力与弹簧力，确定了两者的设定数值，即解决了氮气式水击泄压阀的压力精度设定问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法，该方法实现泄压阀的压力精度设定。为达到上述目的，本专利技术所述的基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法包括以下步骤：1)构建油气水三相流水击模型，再根据油气水三相流水击模型计算油气水三相流水击压强；2)建立泄压阀阀芯动力学模型，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建油气水三相流水击模型，再根据油气水三相流水击模型计算油气水三相流水击压强；2)建立泄压阀阀芯动力学模型，以构建油气水三相流水击压强与泄压阀中氮气压力及弹簧力的力学关系，然后根据油气水三相流水击压强与泄压阀中氮气压力及弹簧力的力学关系进行泄压阀的压力精度设定，完成基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定。

【技术特征摘要】
1.一种基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建油气水三相流水击模型，再根据油气水三相流水击模型计算油气水三相流水击压强；2)建立泄压阀阀芯动力学模型，以构建油气水三相流水击压强与泄压阀中氮气压力及弹簧力的力学关系，然后根据油气水三相流水击压强与泄压阀中氮气压力及弹簧力的力学关系进行泄压阀的压力精度设定，完成基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定。2.根据权利要求1所述的基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：根据油气水三相流水击模型计算油气水三相流水击波速，再根据油气水三相流水击波速计算油气水三相流水击压强。3.根据权利要求2所述的基于多相流水击模型的泄压阀压力精度设定方法，其特征在于，在Δt时间内，水击波运动距离Δs＝a·Δt，其中，a为水击波速，在Δs段内，流速由v增至v+Δv，压力由P增至P+ΔP，多相流体密度由ρ增至ρ+Δρ，管道横截面积由A增至A+ΔA，流体质量由ρAvΔt增至(ρ+Δρ)(A+ΔA)(v+Δv)Δt，其中，Δρ为油气水三相流体混合物密度变化量，A为管道横截面积，ΔA为管道横截面积变化量；当Δt足够小时，多相流体密度为管道截面上的流体混合密度，即ρ＝ρl·(1-α)+ρg·φ，其中，ρl为油水两相混合物密度，ρg为气相的密度，φ为截面含气率；在Δt时间内由水击波引起的流段内多相流体质量的增量为：(ρ+Δρ)(A+ΔA)aΔt-ρAaΔt＝aΔ(ρA)Δt(1)由式(1)得Δ(ρAv)＝-aΔ(ρA)(2)由动量守恒定理，得管道内动量变化量为：(ρ+Δρ)(A+ΔA)aΔt(v+Δv)-ρAavΔt≈Δ(ρAv)aΔt(3)对Δs段上的受力情况进行分析，得Δs段受到的外力包括压力差、重力及摩擦阻力，其中，压力差：(ρ+Δρ)(A+ΔA)aΔt(v+Δv...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆正山，钟强，骆济豪，王小完，田珮琪，秦越，黄仁惠，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61