探索国产多相流仿真技术应用，积鼎科技助力石油化工工程数字化交付

当前，石油化工行业正积极拥抱数字化转型，以技术创新驱动产业升级。近日，第二届“石油化工工程数字化交付研讨会暨炼油与化工设备选型技术交流会”在北京召开。本次研讨会汇聚了来自中国石油、中国石化、中国海油等众多行业巨头的领导与专家，共同探讨石油化工行业的数字化未来。

积鼎科技作为国产多相流仿真软件的引领者，有幸受邀参会，并发表题为“国产多相流仿真软件在石化领域的应用探索”的精彩报告。

在石油化工行业中，流体仿真计算流体力学软件的应用早已成为不可或缺的一部分。从油气勘探到油气运输，从设备设计到安全评估，多相流仿真软件以其强大的模拟能力和精确的计算结果，主要用于机理研究、工艺优化、工艺放大预测和验证等过程，为石化行业的各个环节提供了有力的技术支持。

积鼎多相流仿真解决方案，采用多种软件应对不同的多相流流态和流动过程，可提供基于VirtualFlow、DEMms、LMFD等多套软件组成的石化行业多相流仿真的完整解决方案。

VirtualFlow软件，基于简便易用的笛卡尔网格高效并行技术、丰富的多相流模型和先进的相变模型，可模拟单相、多相、多组分、复杂流体的流动、传质、传热和化学反应过程，提供一体化的多相流仿真解决方案。

DEMms软件，可仿真计算非球形和变形等复杂颗粒，以及多相传递反应耦合等复杂过程，支持CPU和GPU等多种计算资源的高效利用，可实现万核以上大规模异构并行计算，计算颗粒数可超十亿级，对应的物理颗粒数超万亿级。

LMFD软件，基于LBM格子玻尔兹曼方法开发，结合自研的耦合算法和计算模块，利用GPU实现大规模问题的高效计算，可处理包括单相、气液两相、气固两相以及气液固三相等复杂多相流问题。

1.油气勘探
在油气勘探和生产过程中，面对复杂的地质环境和多变的流体特性，CFD软件通过模拟地下油气的流动状态，可以帮助工程师准确预测油气藏的分布和开采能力，优化勘探方案和效率。

例如，采用积鼎VirtualFlow混合流模型+原油/非牛顿流体模型模拟油井区域多相流动，通过捕捉段塞流、分析设备磨损、预测深海石油泄露和管道堵塞等问题，为油井区域的安全生产和优化提供重要依据。

2.油气运输与存储
在油气运输和存储环节，流动保障是确保系统安全稳定运行的关键。CFD软件能够预测管道中的流量以及潜在的泄露、屈曲、凝结和冲蚀等失效来源，确保储罐的正确设计，并制定可靠性相关问题策略。

例如，其采用的Level Set模型能够准确分析与预测管道中的流态，有效捕捉界面特性和扩散脉动特性，为管道的安全稳定运行提供了有力保障。同时，针对储罐的正确设计以及可靠性相关问题的策略制定，VirtualFlow也提供了强有力的技术支持。

3.设备设计与安全评估
无论是复杂的变物性多相流仿真，还是水下设备、LNG储罐的冷却分析，CFD软件都能提供精确的模拟结果，帮助工程师优化设备设计，提高可靠性和安全性。同时，通过模拟危险气体组分的泄漏扩散等风险场景，CFD软件还能为石化场所的风险分析提供有力支持，降低事故发生的可能性。

例如，传统滚筒搅拌器常面临轴向混合不佳、能耗偏高的问题。而借助DEMms软件，工程师能够模拟并优化交错挡板设置，这一设计将极大增强径向抛撒与轴向导流作用，使得轴向混合得到显著改善。

深海石油泄漏的模拟难度很高。相较于其它CFD软件，VirtualFlow 配置了一系列水合物模型，可以更好地模拟石油泄漏过程，尤其是水合物的形成、扩散与最终堵塞收集器的过程。

除了提供多相流仿真软件，积鼎科技还能够从需求分析、模型建立到结果分析、优化建议，根据客户的实际需求提供量身定制的解决方案。这不仅提高了模拟的准确性和可靠性，还为客户节省了宝贵的时间和成本。
本次研讨会的成功举办，为石化行业的数字化转型提供了宝贵的经验和启示。随着数字化技术的不断深入，积鼎科技将持续加大在数字化、智能化领域的投入和探索。通过不断的CFD技术创新和服务升级，助力石化行业实现更加高效、环保、安全的生产模式和数字化未来！

审核编辑 黄宇