SIMSCI inplant v4.2 两相流流体力学计算软件

SIMSCI inplant v4.2 两相流流体力学计算软件
INPLANT 拥有和PRO/II相同的物性数据库和友好的用户界面，可处理组成混合物、单相气体、单相液体、蒸汽、水等各种流体类型，是全球工程设计公司首选的水力学计算解决方案。严格的多相流分析和详尽的热力学计算使得INPLANT 适合于各种应用，如：

l 工艺管线（尤其是两相流管线）
l 蒸气管网
l 循环水管网（包括消防水管网）
l 真空管线、低温管线
l 火炬泄放管网
l 原油长输管线
l 天然气分配和输送管网
l 管线的严格传热分析
l 管线尺寸设计
l 水合物生成分析

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工艺管线

INPLANT 能让用户快速准确计算工艺管线中水力学性能。无论是多复杂的管网，INPLANT都能处理，采用联立方程解法求算压降和流量平衡方程并严格模拟管线的传热过程。管线的输送量、合适的管线尺寸、环状管网中的流量分配、泵和压缩机、传热影响、焦耳-汤姆逊效应、流体流型分布、气液相流速以及三通管中相分离等等INPLANT均能为您准确进行计算。

公用工程管网

INPLANT 能专门用于严格求算各种边界条件下的管网系统，可对冷却水、蒸气、润滑油和空气等公用工程管网的流动分配情况进行计算。这些先进的功能使用户易于解算整个工厂公用工程管网系统的性能。对于给定输入压力，INPLANT能帮助您计算出终点压力和流量，反之，给定终点的压力要求，INPLANT能帮您解算出供应源所需的压力要求。



火炬泄放系统

INPLANT使设计人员快速准确地评估火炬管网是否满足要求，尤其是工艺装置发生变化时。该程序能为各种单相和多相泄放系统准确计算所需背压。如果计算的背压大于容器最大允许压力，程序将自动重新计算排放管线的尺寸。INPLANT还能帮助用户找出尺寸不够的安全阀并帮助用户选择合适的尺寸。



INPLANT特点：

1. 用户界面

INPLANT有十分友好的用户输入和运行界面和输出报表。一方面可在图形界面直接显示压力、温度、流量等数据，并能自动更新，另外，报告数据可方便地输出为文本形式的输出文件（output文件），同时所有计算的数据结果和图形结果都可以非常方便地导出到Excel中，生成非常详细

和整齐的数据报表且可编辑，采用超链接方式指向不同的报表，所有涉及的图形如相包迹图、水合物曲线、相态图、温度压力剖面图等都自动生成。
INPLANT支持关键词文件（文本文件）的输入，且关键词文件和图形文件自由导入导出，从关键词文件导入到图形文件时其图形拓扑结构保持不变。关键词文件的主要优点：
（1） 编辑方便、可批量输入数据；
（2） 易于查出输入错误；
（3） 占用空间小，便于工程项目的存档和寻求技术支持；
INPLANT支持批量运行，即一次可批量处理若干个INPLANT模型并输出计算结果。


2. 工程计算能力

INPLANT拥有相关行业领先的技术，采用工业标准的方法库与数据库，有先进的网络求解算法，能处理任意复杂度的网络计算。INPLANT正在为全球各地从事管线管网设计的工程师广为采用，各大工程设计公司均将INPLANT视为标准工具，用于提高效率、减少投资、降低投资费用等。



（1） 物性计算：

在组分流体（定义纯组分及其组成的流体）处理方面，INPLANT组分库有2000多种纯组分及其全面的物系参数，且这些参数允许用户调整，同时可处理石油评价数据和石油馏分数据。在热力学方面，INPLANT采用SimSci的工业标准热力学模型，包括：一般关联式、状态方程、液相活度系数方程、改进的状态方程、特殊物系处理包、Henry法则等，均与PRO/II相同，因而能准确计算各种工艺流体的热力学性质。

而对非组成流体，即根据给定的密度等数据和相应的关联式预测流体物性，可处理单相气体、单相液体、蒸汽、水等类型的流体。

INPLANT用工业标准的算法计算流体的传递性质，包括：热传导率、表面张力和粘度等。对大多用户关心的粘度计算，可允许用户自定义粘度数据。对油水混合物，有三种方法处理，即体积平均、API 14B、油水乳化（Woelflin模型、转化点、乳化曲线）等。


（2） 压降(持液量)计算：


INPLANT包含35种工业标准的压降（和两相流持液量）计算模型，适合于各种类型的水平、垂直或倾斜管内的单相流和多相流计算，并能预测流体的流型。部分压降模型如：

American Gas Association
Eaton-Flannigan
Angel – Welchon – Ross
Gray - Moody
Ansari
Gray
Aziz
Hagedorn & Brown
Beggs & Brill
Hagedorn & Brown - Beggs & Brill
Beggs & Brill – Moody
Hazen-Williams
Beggs & Brill - Moody high velocity
Lockhart & Martinelli
Beggs & Brill - Moody-Dukler
Moody
Beggs & Brill - Moody-Eaton
Mukherjee & Brill
Beggs & Brill - Moody-Hagedorn & Brown
Mukherjee & Brill-Eaton
Beggs & Brill - No slip
OLGA-S 2000 2-Phase
Beggs & Brill - No slip high velocity
OLGA-S 2000 3-Phase
Beggs & B

rill high velocity
Olimens
Dukler
Orkiszewski
Dukler-Eaton-Flannigan
Panhandle B
Dukler-Flannigan
TACITE-S
Duns & Ros
Weymouth
Eaton
Xiao
INPLANT采用T-D-B的方法根据气液相的折算流速预测流体的流型，用户可以非常方便地获得管线中每个管段（Segment）的流型（泡状流、波状流、段塞流、雾状流、环状流等）。
INPLANT包括3种（自然）段塞流预测模型（Brill、Norris和Scott），用于预测段塞流的长度、体积等参数。

（3） 传热计算：

INPLANT能对管线进行严格的传热计算，如计算管线有保温层、在空气中（地面管线）、在水中（水底管线）、在土壤中（埋地管线）等各种情况下的传热情况。热量传递取决于流体的温度、压力、物性、流量和周围介质温度、流量等性质以及传热系数等。INPLANT将考虑所有这些因素并执行严格的传热计算，并由此计算出整个管网的温度分布。


（4） 设备处理

INPLANT包括各种管线和管件设备的计算，包括：
管线和管件：管线、入口和出口、弯头、三通、管嘴、大小头、文丘里、孔板等；
阀门：球阀、闸阀、角阀、堞阀、底阀、止回阀等；
单元设备：泵、压缩机、节流阀、加热冷却、调节阀、三相分离器等；



（5） 先进的网络算法

INPLANT采用联立方程法并结合先进的Newton-Raphson算法和矩阵求解器算法对整个管网进行压力和流量平衡计算，可处理任意复杂度的管网。INPLANT具有极强的网络解算能力，能很好地解算任意结构和大小的管网系统，无论是简单的前馈型网络或复杂的回路、复杂环状网络都有能很好地收敛。如：纯聚集和分配的树状管网、支状管网、多个Source和Sink、有些段流向不能确定、带复杂环状结构且流向不确定，并随边界条件而改变等网络结构。