王军防 陈雪娇 沈允 陈宇杰

1中国石化管道储运有限公司科技研发中心

2北京航天试验技术研究所

3中国石油北京油气调控中心

4中国石油大学（北京）

随着社会发展，我国对石油资源的需求量不断增加，尤其是沿海发达地区，但我国的石化资源主要分布在西部和东北地区，资源产地与经济发达地区存在空间的差异。因此，管道输送成为油品输送的主要方式，其具有效率高、运输能力大、连续性高、费用低等优越性[1]。但在成品油顺序输送的过程中，受到油品输送顺序、流速、地形、管道尺寸等多种因素的影响，使得相邻油品之间相互掺混，产生大量混油，造成极大经济损失。混油规律复杂，目前的技术很难对混油实现精确切割，而精确切割的关键是对混油段的跟踪[2]。

目前，混油研究方法主要包括实验[3-6]和数值模拟[7-9]。实验方法所需成本高，且采集数据困难，难以有效探究混油变化规律；数值模拟方法则成本低、操作简单，可运用于求解复杂流动问题。数值模拟方法广泛应用于成品油顺序输送管道混油浓度分布以及混油量的计算中，常用的混油数值模拟模型包括三维模型、二维模型和一维模型。三维模型计算精确，但计算量大，只适用于很短的管道[10]；一维模型简单，计算速度快，但计算精度较低，适用于雷诺数很大的情况[11]，是目前现场最常用的模型；二维模型可兼顾计算效率和精度，适用于较长管道的混油模拟[12]。以上三种模型的计算量均随着管道长度的增加不断增大，若采用常见的二维对流扩散方程求解一条100 km 的顺序输送管道混油量，所需的计算时间甚至长达一个月。……