加熱された原油輸送の最適なパイプラインの配置

このモデル例では、粘性による加温と伝導冷却が、加熱された石油を輸送するために埋設されたパイプラインのセグメントの温度に影響することを説明します。これらのシステムに対する要件は、原油が継続的に安定して流れるように、流動点よりも十分に高い温度に保つことです。このシステムは Foundation Library の中の Thermal Liquid ライブラリを使用してモデル化されます。原油の熱力学特性はワークスペース行列に保存されており、Thermal Liquid Settings ブロックのマスク パラメーターの値の指定に使用されます。

モデルを使用して、石油パイプの直径を最適化することができます。この例では、断熱材の外径は固定し、内径を最適化すると仮定します。最適な設計では、加熱と熱損失の項が等しくなり、セグメント全体で温度が一定になります。このモデルは、『Optimal Pipeline Geometries and Oil Temperatures for Least Rates of Energy Expenditure During Crude-oil Transmission』(S.D. Probert and C. Y. Chu, Applied Energy 14(1983) 1-31) で紹介されている研究を再現したものです。

モデル

Scope からのシミュレーション結果

最適化

流体特性