Моделирование струйного размыва донных отложений в нефтяных резервуарах

Объект исследования: электромеханическое устройство для размыва донных отложений в резервуарах вертикальных стальных. Предмет исследования – размыв донных отложений в резервуарах хранения нефти. Цель работы – Анализ существующих методов борьбы с донными отложениями. Моделирование гидродинамических процессов размыва донных отложений в резервуарах вертикальных стальных.

Введение ……………………………………………………………………………………………… 13
1. Обзор литературы …………………………………………………………………………. 14
2. Донные отложения в нефтяных резервуарах – современное
состояние, предпосылки и методы решения. …………………………………….. 27
2.1 Предпосылки проблемы донных отложений в нефтяных
резервуарах ……………………………………………………………………………………… 28
2.2 Методы управления асфальтосмолопарафиновыми отложениями
…………………………………………………………………………………………………………. 34
2.3Особенности донных отложений в нефтяных резервуарах ……….. 39
2.4 Методы устранения и предупреждения отложений в нефтяных
резервуарах ……………………………………………………………………………………… 44
2.5 Постановка цели и задач работы ………………………………………………. 54
3. Методы вычислительной гидродинамики при решении проблемы
донных отложений ……………………………………………………………………………… 56
3.1 Донные отложения – обобщенные представления ……………………. 56
3.2 Методы вычислительной гидродинамики – виды и особенности
…………………………………………………………………………………………………………. 57
3.2.1 Современный этап развития представлений о турбулентности
…………………………………………………………………………………………………………. 57
3.2.2 Методы математического моделирования в задачах
турбулентных течений ……………………………………………………………………. 58
3.2.3 Развитая турбулентность – подходы Белоцерковского О.М. … 59
3.2.4 Модели мелкомасштабной турбулентности на основе теории А.
Н. Колмогорова [47] ………………………………………………………………………… 60
3.2.5 Двумерная турбулентность [45] ……………………………………………… 62
3.2.6 Прямое численное моделирование (DNS) ………………………………. 63
3.2.7 Принципы и решения задач в модели динамики больших вихрей
(LES) и методов отрывных вихрей (DES) ………………………………………. 64
3.2.8 Моделирование отрывных вихрей (DES – Detached Eddy
Simulation) ……………………………………………………………………………………….. 64
3.2.9 Особенности численных методов для решения задач
турбулентного течения сжимаемой и несжимаемой жидкости ……… 65
3.2.10 Типы и особенности сеток …………………………………………………….. 72
3.2.11 Методы параллельного вычисления для задач моделирования
турбулентных течений ……………………………………………………………………. 73
4. Методы вычислительной гидродинамики и программные продукты
при решении практических задач размыва донных отложений ……….. 76
4.1 Предпосылки моделирования и построения алгоритмов
расчетных решений размыва донных отложений ………………………….. 76
4.2 Методология решения практических задач размыва донных
отложений ……………………………………………………………………………………….. 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………………….. 88
5.ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ………………………………………………………………….. 92
5.1 Потенциальные потребители результатов исследования ………… 92
5.2 SWOT-анализ …………………………………………………………………………….. 93
5.3 Планирование научно-исследовательских работ. …………………….. 95
5.4 Бюджет научно-технического исследования …………………………… 102
6. Социальная ответственность ……………………………………………………….. 111
6.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности
……………………………………………………………………………………………………….. 111
6.2 Производственная безопасности ……………………………………………… 114
6.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов ……… 115
6.4 Экологическая безопасность …………………………………………………… 123