基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法技术

基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法。步骤为：在三维绘图软件中建立储气罐三维几何模型，在SpaceClaim软件中进行几何模型重叠区域处理；进行网格划分，将网格导入Fluent中；检查网格尺寸比例，设置求解器；设定气液固三相和多孔介质材料物理性质；导入水合物生成UDF程序到单元区域条件中，完成Fluent模型的二次开发；设定单元区域条件和边界条件；初始化流场，设置时步和时间步长，开始迭代求解；计算收敛后，对计算结果后处理得到水合物和甲烷气流动云图及温度变化云图；当计算结果与实际相符时，仿真完成。本发明专利技术可以减少相当大在设计类似设备器材上所花费的成本和时间。成本和时间。成本和时间。

【技术实现步骤摘要】
基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法


[0001]本专利技术涉及数值仿真计算的
，具体涉及基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法。

技术介绍

[0002]天然气水合物储运技术就是将合成设备中的天然气和水在一定的条件下快速合成固态的水合物，然后进行运输和储存。这种储运技术不仅可以使天然气的储运更加方便灵活，同时还减少了管道铺设和维护的费用。该技术现如今大部分是运用在海上气田或小型气田开发所带来的长距离天然气储运，又或是天然气泄漏或者是农村多余沼气急需储存这些情况，这些情况带来的天然气水合物储运设备都是大型的车载储罐或船载储罐，都是在罐外合成，小型或应急处理用的储罐研究目前还很少。那么一种能够快速储存天然气，储运一体化，随取随用的小型储气罐就显得非常有研究价值。
[0003]Fluent的应用和发展，降低了研究的工作量和计算机硬性条件要求，Fluent与它有关的三传一反学原理可以作为对计算过程进行优化以及改变定量设计的有效途径，可以减少相当大的在流体力学实验的器材及各种资源的投入，也可以克服实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在SolidWorks三维绘图软件中建立高效天然气水合物储气罐三维几何模型，在SpaceClaim软件中进行几何模型重叠区域处理；(2)在Fluent Meshing中进行网格划分，将绘制完成的网格导入Fluent中；(3)检查网格并调整网格的尺寸比例，设置求解器；(4)选择需要的多相流模型、能量模型和湍流模型等基本物理模型；(5)设定气液固三相的物理性质和多孔介质材料物理性质；(6)导入水合物生成UDF程序到单元区域条件中，完成储罐内水合物生成Fluent模型的二次开发；(7)设定单元区域条件和边界条件；(8)按需求调整模型解决方案和松弛因子；(9)初始化流场，设置时步和时间步长，开始迭代求解；(10)计算收敛后，对计算结果后处理得到水合物和甲烷气流动云图及温度变化云图；(11)当计算结果与实际相符时，仿真完成；当计算结果与实际不相符时，对(1)的模型进行修改，并重复(2)
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(10)的计算步骤。2.根据权利要求1所述的基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法，其特征在于，步骤(1)中，几何模型被划分为两个流体域和一个固体域。3.根据权利要求1所述的基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法，其特征在于，步骤(2)中，网格划分方法采用CFD表面网格方法先划分面网格，再根据面网格划分体网格，同时划分边界层和加密流体域连接之间的网格。4.根据权利要求1所述的基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法，其特征在于，步骤(3)中求解器为三维双精度求解器，采用基于压力的求解器。5.根据权利要求1所述的基于Fluent模拟天然气水合物生成分布情况的仿真计算方法，其特征在于，步骤(4)中，所述多相流模型选择欧拉多相流模型；开启能量模型；湍流模型选择Realizable k
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【专利技术属性】
技术研发人员：郎雪梅，姚柳眉，樊栓狮，王燕鸿，李刚，王盛龙，于驰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：