半埋热油管道传热研究

西南石油大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 34 ›› Issue (2): 173-179.

半埋热油管道传热研究

王凯1，2，李清平1，宫敬2，宇波2

1. 中海石油（中国）有限公司北京研究中心，北京东城100027；2. 中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京昌平102249

收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2012-04-01 发布日期:2012-04-01

Study on Heat Transfer of Partially Buried Hot Oil Pipeline

Wang Kai1，2, Li Qingping1, Gong Jing2, Yu Bo2

1. Beijing Research Center，China National Offshore Oil Corporation，Dongcheng，Beijing 100027，China；2. College of Mechanical andTransportation Engineering，China University of Petroleum，Changping，Beijing 102247，China

Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2012-04-01 Published:2012-04-01

摘要/Abstract

摘要： 受飓风、暴雨、泥石流等恶劣天气的影响，埋地管道可能局部处于半掩埋状态。目前半埋管道传热计算多采
用“线性插值”模型。建立了半埋热油管道的流（空气水）—管—土耦合传热机理模型，并利用数值模拟手段对不同条
件下管道的传热特性进行了研究。结果表明，管道的总传热系数、出口温度和土壤蓄热量与管道的相对埋入面积呈明
显的非线性关系；线性模型与机理模型的计算结果在趋势与数值方面均具有较大偏差；管道刚好完全掩埋时与完全不
掩埋时相比，总传热系数出口温度的差异较大，且管径越大，差异越显著；当环境流体的温度较低时，管道出口温度对
相对埋入面积更敏感。

关键词: 热油管道, 半埋, 传热模型, 数值模拟, 热力特性

Abstract: As a result of bad weather，such as hurricane，storm or landslide，some part of buried pipeline may be in a semiburied
state. Currently the“linear interpolation”model is used to calculate the heat loss of partially buried pipe. A mechanism
model of heat transfer of fluid（air/water）-pipe-soil coupling is developed，and the thermal behaviors of pipeline are studied
by numerical simulation. The results show that the changes of the overall heat transfer coefficient，outlet temperature and soil
heat storage of pipeline with the fraction of outside surface of pipe in touch with soil have obvious non-linear characters，both
the trend and value of the linear model deviate from that of the mechanism model greatly. There are significant differences in
the overall heat transfer coefficients/outlet temperatures between the pipe completely exposed to the surrounding fluid and that
just covered by soil. The bigger the pipe diameter is，the greater the differences are. When the temperature of the surrounding
fluid is lower，the outlet temperature is more sensitive to the fraction of outside surface of pipe covered by soil.

Key words: hot oil pipeline, partially buried, heat transfer model, numerical simulation, thermal behavior

中图分类号:

TE83

王凯;李清平;宫敬;宇波. 半埋热油管道传热研究[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2012, 34(2): 173-179.

Wang Kai;Li Qingping;Gong Jing;Yu Bo. Study on Heat Transfer of Partially Buried Hot Oil Pipeline[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), 2012, 34(2): 173-179.

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