埋地热油管道圆形边界处理方法比较.pdf

2009芷 麓 道 技 术 5 设 各 2009 第 2期 Pipeline Technique and Equipment No．2 埋地热油管道圆形边界处理方法的比较 施 雯 ，吴 明 ，李高萍 (1．辽宁石油化工大学储运与建筑学院，辽宁抚顺 113001；2辽宁科技学院，辽宁本溪 117022) 摘要：研究热油管道停输再启动及间歇输送，首要的问题是计算管道周围土壤的非稳态温度场。 在土壤温度场模型中，将土壤的半无限大区域转化成有限矩形区域，利用有限差分法进行离散化求解。 对于埋地管道 圆形边界的处理，可用阶梯形折线或方形边界来近似代替管道 圆形边界；通过比较利用 方形边界和折线边界计算所得的热流密度值(随埋深、半径、保温层厚度的变化)，说明用方形边界代替 管道 圆形边界是可行的，并且可以简化埋地管道 的传热计算。 关键词：热油管道 ；圆形边界；方形边界；折线边界 中图分类号：TE832 文献标识码 ：A 文章编号：1004—9614(2009)02—0010—02 Comparison oftheMethodsforTreatingthe CirclularBordersofUndergroundHeatedPipelines SHIWen ，WU Ming ，LIGao—ping (1．Schoolof En~neering，LiaoningShihuaUniversity，Fushun 113001，China； 2．LiaoningInstituteofScienceandTechnology，Benxi117022，China) Abstract：Tomakeresearchontherestartaftershutdownandtheintermittenttransmissionofaundergroundheatedpipe- line，thefirstthingtObedoneistOcalculatetheinstabletemperaturefieldaroundthepepeline．Inhtemathematicalmodelofthe soiltemperaturefield，halfoftheinfiniteareaunderthesoilistransfomr edintoafiniterectangularraea．Thefinitedifferencethe— oryisusedforcalculationofdiscretization．Thisfinitedifferencemehtodcanusestep—likebrokenlinesnadrectnauglra border— linesinsteadofcircularborders asundergroundheatedpipeline．A comparisonofthethemr al resultsofthetwoborders showsthat itisfeasibletouserecmnuglra borderlinestoreplacecirculra ones．ThusitCna simplifythecalculationofheattransferofrtheun— dergroundheatedpipeline． Keywords：heatedpipeline；circularborders；rectnagularborderlines；borderwithbrokenlines 1 土壤温度场的数学模型 A = 。( 一 ) ()，=0时