石化行业的数字化先锋!西门子数字双胞胎技术助力油气化工行业

作者:西门子 发布时间:2020-03-17
做为国民支柱型产业,油气化工行业的数字化转型关系着国计民生和产业命脉,西门子将结合最先进的技术、最成熟的经验给予用户打造数字化企业的鼎力支持。此文敬请您与油气化工行业性能工程数字化仿真技术一起,探索智能制造数字化转型的先机。


报告下载:探索石油和天然气行业中的多学科仿真与设计

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水下采油树性能模拟:流动与传热仿真

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近海石油钻台风险评估:气流与传热仿真

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为顺应石油和天然气行业的未来发展,缩减勘探开发成本已变得空前重要。优化生命周期过程中的生产效率,以及如何以经济的方式延长现有及老旧油田的寿命,已成为走向美好未来的关键所在。


随着仿真型设计的兴起,工程师得以借机对广泛的物理与化学行为进行详细、准确的预测,进而以数字化方式探索设计与系统运行。西门子的仿真软件可以让工程师以数字化方式探索设计,其借助的方法有详细、准确的计算流体力学(CFD) 仿真以及设计空间探索。使用多物理场仿真,即便是在最复杂的场景中,也能够以较高的精度对广泛的物理行为进行预测。多相流、复杂的热传导、流体结构交互及化学反应都可以通过单一、集成式软件包来进行仿真。此外,自动化设计空间探索可以更快找到优化设计,即使是在大量设计与操作变量共存的情况下也是如此。

如何在一系列石油和天然气产品及系统的设计与运行中部署西门子的仿真软件?包括井下工具优化、海底与流体安全保障风险的降低、近海与船舶设计、技术安全、流程装备设计性能等应用。技术创新是石油和天然气行业未来发展的关键。西门子公司的仿真软件可以助力工程师应对这一挑战。


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在线研讨会:利用仿真技术设计并优化高温及燃烧过程

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能耗与污染控制是所有燃烧/高温过程的两大驱动因素,如熔炉、加热器、炼炉、干燥器和回转炉中的燃烧/高温过程。仿真可在满足污染控制监管要求的同时显著降低能耗,并大幅提升过程、精炼、化工、玻璃和钢铁工业的盈利率。

西门子推出的Simcenter,可以帮助解决高端装备行业内一些具有挑战性的混合问题

具体而言:

  • 基于Simcenter,热能及燃烧工程师可以实现操作条件和设计优化
  • 利用 Simcenter STAR-CCM+® 直接设置几何体、合理的网格和足量的物理场,以执行仿真和设计探索
  • 利用 Simcenter STAR-CCM+ 中的多物理场方法来克服燃烧和污染物、声学和火焰动力学、耦合传热等相关挑战。
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在线研讨会:流程系统完整性:如何发挥仿真技术的作用?

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在石油与天然气行业,流程系统组件(如海底采油树、压力安全阀和阻气门等)的完整性对最优化系统性能和运行时间,以及确保人员健康安全而言至关重要。系统完整性风险控制并不局限于设计阶段,而是贯穿设备或系统运行的整个生命周期。

工程仿真在流程系统设计和运行阶段的重要价值体现为:量化、管理和规避与流程系统运行相关的完整性风险。实践证明,利用西门子仿真技术可以很好地识别并纠正流程系统组件中与材料选择、振动、声学和腐蚀等方面有关的问题。

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在线研讨会:现代化井控设备:金属安全帽、防火服以及......CFD!


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在石油与天然气行业,实现海底泄漏、大气扩散、火灾和爆炸等井控相关潜在风险的集成,对降低整个系统的影响,提高运营效率,以及确保人员健康安全而言至关重要。不仅要在设计阶段加强系统完整性风险防御,在设备或系统投入运营后的整个生命周期内同样需要解决系统完整性风险,以防发生危险。

将西门子的高级结构力学和流体动力学仿真技术应用在井控、应急响应和规划等方面,有着非常重要的价值。例如海底泄漏、气体扩散、辐射热、腐蚀和热模拟以及结构分析等领域都可以使用该仿真技术。

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在线研讨会:仿真技术解决搅拌应用中的多物理场问题


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对于化工和过程工业而言,搅拌不充分可致损数百万美元/欧元。CFD(计算流体力学)和DEM(离散单元建模)仿真可为诸多搅拌相关问题提供解决之道——无法通过分析或实验方法获得的解决之道。

使用Simcenter STAR-CCM +加速流程扩展

使用基于应用程序(Simcenter STAR-CCM+ Mixing Vessel Workflow,原名Admixtus)的模板,过程开发工程师可以克服仿真新手经常遇到的难题——设置几何体、合理的网格和足量的物理场,从而有效且高效地执行仿真和设计探索。此外,使用Simcenter STAR-CCM+中的多物理场方法还可以解决下列相关仿真挑战:

  • 结合DEM与CFD,实现高粘度液体中的粒子分散
  • 流固耦合(FSI),实现叶轮位移
  • 热传递及其对扩展的影响
  • 优化气液系统的操作条件
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结语

石化行业的数字化先锋!西门子数字双胞胎技术助力油气化工行业!

产品性能的数字化仿真技术作为数字化转型的关键技术之一,不仅可以实现厂商与客户和合作伙伴之间的高效协同,还能充分利用相关知识实现油气化工行业的快速设计和卓越性能。

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