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Geometría de tuberías óptima para el transporte de petróleo caliente

Este modelo de ejemplo muestra los efectos opuestos del calentamiento viscoso y el enfriamiento conductivo en la temperatura de un segmento de tubería bajo tierra para el transporte de petróleo caliente. Un requisito para estos sistemas es que el crudo permanezca muy por encima del punto de fluidez para ofrecer un flujo constante y continuo. El sistema se modela utilizando la biblioteca Foundation > Thermal Liquid. Las propiedades termodinámicas del crudo se almacenan en matrices del área de trabajo y se utilizan para rellenar los parámetros ocultos del bloque Thermal Liquid Settings.

El modelo se puede utilizar para optimizar el diámetro de la tubería. En este ejemplo se presupone que el diámetro exterior del aislador es fijo y se debe optimizar el diámetro interior. Un diseño óptimo es aquel en que el calor y la pérdida térmica están equilibrados, de manera que la temperatura permanece constante en el segmento. Este modelo reproduce el estudio detallado en "Optimal Pipeline Geometries and Oil Temperatures for Least Rates of Energy Expenditure During Crude-oil Transmission", S.D. Probert y C. Y. Chu, Applied Energy 14(1983) 1-31.

Modelo

Resultados de simulación a partir de scopes

Optimización

Propiedades del fluido

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