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1、油气储运工程软件实训I教学大纲一、课程基本信息课程名称油气储运工程软件实训Oil and Gas Storage and Transportation Engineering Software Training课程编码PLC222721020开课院部储运与建筑工程学院课程团队油气储运工程软件实训课程团 队学分2.0课内学时 2周讲授0实验0上机0实践2周课外学时32适用专业油气储运工程授课语言中文先修课程高等数学(2-1).高等数学(2-2).线性代数、输油管道设计与管理、输气管道设计与管理、油气集输课程简介(限选)本课程为油气储运工程专业的专业选修课,课程以流体力学、传热传质、数值仿真等理论
2、知识为基础,结合油气储运专业必修课程, 讲授数值计算的基础理论和原理,介绍油气储运领域常用的PIPEPHASE、HYSYS、SPS、FLUENT等数值仿真计算软件的基本原理和操作,结 合油气储运工程实例进行建模、计算和分析过程的仿真求解训练。课程主要内容包括:油气物性计算、工艺流程仿真及优化、油气管网仿 真及分析、流场仿真分析、管道运行控制仿真以及计算结果后处理等。通过本课程的学习,学生基本掌握利用数值仿真软件研究油气管流 仿真、物性计算、流场分析以及工艺流程仿真等基本问题的方法,培养提升学生运用数值仿真软件解决油气储运工程实际问题的能力。This course is a profession
3、al elective course for oil and gas storage and transportation engineering major. The course is based on theoretical knowledge such as fluid mechanics, heat and mass transfer, numerical simulation, etc., combined with compulsory courses for oil and gas storage and transportation major, teach the basi
4、c theories and principles of numerical calculation, and introduce the basic principles and operations of numerical simulation calculation software such as PIPEPHASE, HYSYS, SPS, FLUENT, etc. commonly used in the field of oil and gas storage and transportation, combined with oi1 and gas storage and t
5、ransportation engineering examples, the simulation solution training of modeling, calculation and analysis process is carried out. The main contents of the course include: oil and gas physical property calculation, process flow simulation and optimization, oil and gas pipeline network simulation and
6、 analysis, flow field simulation analysis, pipeline operation control simulation and post-processing of calculation results, etc. Through the study of this course, students basically master the methods of using numerical simulation software to study basic problems such as oil and gas pipe flow simul
7、ation, physical property calculation, flow field analysis and process flow simulation, to cultivate and improve students ability to use numerical simulation software to solve practical problems in oil and gas storage and transportation projects.负责人大纲执笔人20120004审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 :
8、掌握数值仿真的基础理论和原理,能够利用数值仿真技术进行油气储运工艺设计、生产运行 和改进等复杂油气储运工程问题的计算分析是1.31.32M2目标2 :掌握PIPEPHASE、HYSYS、SPS、FLUENT等数值仿真软件的基本操作原理,能够综合专业知识 分析油气储运工程问题,并根据工程实际需要确定仿真计算的目标是5. 15. 13M3目标3 :能够运用上述数值仿真软件针对油气储运工程相关的各类复杂问题、现象进行预测、仿真及 数据后处理,并通过分析得出有效结论是5.25.2三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第1章第1章数值仿真 技术简介本
9、章重点难点:数值仿真技术基本原理,数值仿真计算模型1/21. 11.1数值仿真技术 的发展和应用数值仿真技术的发展现状及行业应用情况Ml2讲授1自学资料31.21.2数值仿真技术 基础理论数值仿真技术基本原理、物性计算模型、多相流计算模型、管 网仿真计算模型、流场分析理论Ml2讲授1自学资料4第2章第 2 章 PIPEPHASE 数值仿真软件操作 与应用本章重点难点:PIPEPHASE软件水力热力学模型,PIPEPHASE软 件两相流管道、复杂管网建模及分析/52. 12.1 PIPEPHASE 软 件基本原理与基础 操作软件操作界面、水力热力模型、基本建模过程及结果分析等介 绍M22讲授、上
10、 机2软件操作62.22.2 PIPEPHASE 软 件综合应用及实例气、液单相流体管道建模及分析;两相流(黑油、组分)管道 建模及分析;复杂管网建模及分析;软件多工况分析、RAS图M35上机、讨 论4实训作业1分析形输出等高阶操作技巧介绍7第3章第3章HYSYS仿 真计算软件操作与 应用本章重点难点:HYSYS软件物性模型,油气集输站场工艺模型 建立及分析/83. 13. 1 HYSYS软件基 本原理与操作HYSYS软件功能及特点,软件操作、基本建模方法及结果分析M22讲授、上 机2软件操作93.23. 2 HYSYS软件综 合应用及实例分析计量站油样与气样物性分析及相包线;井口节流水合物生
11、成判 据及抑制;油气混合物一级分离工艺参数优化;负压闪蒸工艺 操作参数敏感性分析;凝液回收工艺模拟M35上机、讨 论4实训作业 210第4章第4章SPS仿真 计算软件操作与应用本章重点难点:SPS软件动态模拟思路,长输管线特殊工况模 型建立分析/114. 14.1 SPS软件基本 原理与操作SPS软件功能、特点及发展,软件操作、基本建模方法及结果 分析M22讲授、上 机2软件操作124.24. 2 SPS软件综合 应用及实例分析气体管线操作(关闭旁路阀、动态命令使用、调压阀操作);长 输管道分气、集气工况仿真及分析;长输管道堵塞工况仿真及 分析;压缩机失效工况仿真及分析;末段储气工况仿真及分析
12、M35上机、讨 论4实训作业 313第5章第5章FLUENT数 值计算软件操作与 应用本章重点难点:分块网格划分,多域管路建模,多工况分析/145. 15. 1 FLUENT 软件 基本原理与操作软件操作界面、流动和传热模型、基本建模过程及结果分析等 介绍M22讲授、上 机2软件操作155.25. 2 FLUENT 软件 综合应用及实例分析单域及多域管路系统建模;网格生成技术;分块和边界层网格 划分;网格质量检查;液体单相管内湍流流动模拟;含阻流元 件的流动模拟分析;多工况分析;流场的定性分析和阻力定量 计算等M35上机、讨 论4实训作业 4四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课堂作业1
13、 .每各软件布置2-3道课堂实训小作业,平均每次课1道题以上。2 .成绩采用白分制,根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对软件基本操作熟悉程度,根据提示建模、分析工程问题的能力。30%2实训大作 业1 .本课程要求利用PTPEPHASE、SPS、HYSYS和FLUENT等商业仿真软件建立仿真计算模型,分析求解油气储运工程问 题。2 .根据模型建立情况、分析过程、仿真结果的准确性以及实训报告的规范性等进行评分。3 .考核学生应用工程仿真软件独立开展数值仿真计算,分析解决复杂油气储运工程问题的能力。50%3考勤随机点名、刷卡点名等5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态
14、、回答问题情况15%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml课堂表现100%A-全勤,积极参加课堂讨论,回答问题踊跃,软件掌握速度快。B-缺勤1次,积极参加课堂讨论,能回答 老师提问,软件学习速度较快。C-缺勤2次及以内,偶尔参加课堂讨论,能够部分回答问题,软件学习存 在一定困难。D-缺勤3次及以,不参加课堂讨论,不能回答问题或有明显错误,软件学习存在较大困难。2M2课堂作业100%A-软件操作熟练,在规定时间内独立完成,计算结果准确。B-软件操作较熟练,在规定时间内基本完成, 计算结果偏差较小。C-软件操作不太熟练,经老师提示基本能够完成,计算结果有一定偏差。D-软件操作 不熟
15、练,经提示仍未能完,计算结果明显有错。3M3实训大作 业100%A-独立思考,按时提交实训报告,报告格式规范,建立模型正确、建模思路清晰、求解步骤完整、计算结 果准确、分析获得有效结论。B-独立思考,按时提交实训报告,报告格式比较规范,建立模型正确、建模 思路比较清晰、求解步比较完整、计算结果基本准确、分析获得有效结论。c-独立思考,按时提交实训报 告,报告格式比较规范,建立模型基本正确、建模思路比较清晰、求解步骤比较完整、计算结果有偏差、 分析获得部分有效结论。D-作业存在抄袭,未能按时提交实训报告,报告格式规范,建立模型有明显错 误、建模思路混乱、求解步骤不完整、计算结果偏差较大、欠缺分析
16、结论。评分等级说明:A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1网络图文lANSYS FLUENT 14.0 Users Guide, ANSYS. Tnc., , 2010.2网络图文 ASPEN HYSYS Tutorials and Applications V7. 2, Aspen Technology, Inc., , 2010.3网络图文 P1PEP11ASE 9. 5 Getting Started Guide, Invensys Systems, Inc., , 2011.4网络图文 Sloner Pipeline Simulator (SPS) Help and Reference, GL Industrial Services USA, Inc, , 2009.