LPS软件说明书

软件使用说明LPS-2009-02-08文档编号产品版本密级LPS-2009-02-08V1.0公开产品名称：管道水力、热力计算软件共49页文档作者：史博会、唐玉龙说明书校对：李晓平产品经理：李晓平日期：2009/2/08中国石油大学（北京）油气储运系多相流实验室版权所有不得复制软件使用说明LPS-2009-02-08目录1引言........................................................................................................................................11.1编写目的....................................................................................................................11.2参考数据....................................................................................................................12软件概述................................................................................................................................12.1软件功能....................................................................................................................12.2软件运行....................................................................................................................22.3软件结构....................................................................................................................33软件使用过程........................................................................................................................33.1进入软件....................................................................................................................43.2基础数据准备............................................................................................................43.3管道物理建模..........................................................................................................163.4进行稳态计算..........................................................................................................323.5进行瞬态计算..........................................................................................................353.6生成报告..................................................................................................................444软件使用技巧......................................................................................................................47软件使用说明LPS-2009-02-081引言1.1编写目的LPS（LPSLiquidPipelineSimulator）软件说明书能够为软件的使用者提供一个详细的软件功能和使用方法介绍。为更好的使用本软件提供必要的技术信息。1.2参考数据微软软件使用说明书参考2软件概述根据模拟的时间进程与实际管道系统的运行过程是否同步，管道仿真可分为离线仿真和在线仿真。本软件（LPSLiquidPipelineSimulator）是离线仿真，其独立于管道系统的运行过程，只需预先给定系统的边界条件和初始条件，就可以连续地确定系统工况随时间的变化过程，而在模拟过程中不必再输人新的信息。因此，离线仿真最适合预测未来工况，利用其超前性可以对几种运行方案进行分析及调整，从而优选出较合适的运行方案或指出给定条件下有无可行方案。此软件的主要功能：能完成对长距离输油管道的水力和热力稳态及瞬态模拟计算。其主要的优点：通用性较强，使用灵活方便，计算时间短，占用内存空间小，可以用来准确地模拟分析各种管网系统的稳态和瞬态过程。2.1软件功能本软件是管输工程技术人员对管道进行水力热力计算的必备软件。本软件计算结果准确，稳定，操作可靠，能有效减少模拟瓶颈进行最优模拟。具体用途如下：（1）能够实现管线的物理建模，实现管道的数字化和抽象化。（2）能够实现设备仿真，具体设备包括：离心泵、泄压阀、截断阀、油罐、单向阀、加热炉、调节阀等。LPS（LiquidPipelineSimulator）软件使用说明LPS-2009-02-082（3）能够实现水力和热力的耦合。（4）能完成任何所需数据及数据变化曲线的报告输出，报告清晰合理，数据可按分类或者用户定义以报表方式输出。用户可以建立在可视化的管线模型上，将计算结果直接输出。（8）能实现图形化的交互工作环境，建模容易。人机交互界面友好，易于使用。（9）通过双击元件实现属性的设定。用户可十分方便设置元件及管道的运行状态，如阀、泵的开启和关闭，调节阀调节位失效等。2.2软件运行该软件为绿色软件，直接拷贝到某个目录下即可，无需其他特殊设置。注意，报表功能需要用到MSWord。目录结构：└─安装目录/文件夹（用户自定义）└─Bin（主文件夹）├─Block（截断阀）├─Check（单向阀）├─Config（系统配置）├─Database（数据库）├─Docs（文档）├─Environment（环境参数）├─Heating（加热炉）├─Liquid（流体信息）├─Pipeline（管道模型）├─Pump（泵信息）├─Relief（泄压阀信息）├─SQL（数据库操作脚本）├─Steel（钢材信息）├─Tank（油罐信息）├─Temp（临时目录）└─Valve（调节阀信息）本系统所有用到的文件都放置在相应的目录/文件夹下。(1)计算机系统硬件此软件包对硬件要求并不高，只要是PII上的计算机都可以正常使用，但是我们推荐您使用PIII以上的计算机，这样可以保证软件运行有足够的速度和可靠性。256M以上内存，10G以上硬盘。(2)操作系统平台LPS（LiquidPipelineSimulator）软件使用说明LPS-2009-02-083此软件是在WindowsXP操作系统下制作的，但是目前流行的Windows2003、Windows2000、Windows98和Window97均能正常使用本软件。(3)软件支持此软件是用Delphi开发，其中报告输出需要有MicrosoftWord支持，也可以采用更高版本的OFFICE软件来支持。2.3软件结构本软件具有良好的结构。文件结构简明、清晰、有层次性；程序结构自然并且便于维护。良好的结构是本软件稳定运行和方便维护的重要保障。软件结构框架简图如下：液体管道模拟（LPS）基础数据综合数据水力计算流体稳态计算管线设备维护钢材瞬态计算生成报告方案3软件使用过程该软件可以完成稳态、瞬态水力计算。基本使用流程可以概括为：准备基础数据、建立管道模型、进行计算等三个步骤。1）所谓准备基础数据包括：编辑油品物性数据、钢材物性。LPS（LiquidPipelineSimulator）软件使用说明LPS-2009-02-084编辑各种设备的性能数据。准备“站点-里程”、“高程-里程”、“地温-里程”、“总传热系数-里程”文件。2）所谓建立管道模型就是建立“管道”文件（参见3.3）。3）进行计算包括稳态计算、瞬态计算两个部分。瞬态计算与稳态计算相比要复杂一些，需要进行方案设计（参见3.4、3.5）。对于软件的使用过程，以“克乌”管线的模拟为例进行详细的介绍说明；3.1进入软件双击LPS.exe，在软件的树形窗口和菜单选项中可以看到软件的基本功能包括：水力计算、基础数据和综合数据，具体如图1所示：图13.2基础数据准备不管模拟什么样的管道，被模拟管道所输送的流体信息、被模拟管道的钢材信息和管线中说使用的设备信息都必须提前准备好。3.2.1流体管道中所流动的流体信息是进行管道数值模拟的必要信息，下面将通过“测试实例-克乌管线”所输送流体的建立实例，来介绍本软件流体建立的具体步骤。第一步：点击软件界面树形窗口中“基础…”中的“流体”开始进行流体数据的组建（或者也可以通过菜单选项中的“基础数据——流体”点击进入如图2）。打开了“液体属性”子窗口如图3，界面介绍：工具栏——提供了常用功能的快捷按钮；子面板分两部分：“属性编辑”和“物性曲线”，一旦建立了完整的流体信息，在“物性曲线”面板就能通过曲线同步显示相关数据。LPS（LiquidPipelineSimulator）软件使用说明LPS-2009-02-085图2图3第二步：点击“新建”，输入流体的名称“测试实例-克乌管线-0#柴油”见图4，然后点击“OK”，在“属性编辑”面板中，就会显示出流体建立所需的基本信息“密度/粘度/饱和蒸汽压/弹性模量/热容/状态参数/温度”见图5。图4LPS（LiquidPipelineSimulator）软件使用说明LPS-2009-02-086图5第三步：点击“编辑”，输入流体的基本信息见图6。数据的格式可以是数值也可以是多项式（系数的幂级依次为0、1、2……）。然后点击“存盘”见图7，此时双击“属性编辑”中的任意属性，在“物性曲线”面板都会有图形同步显示相应的数据见图8。如此即完成了流体特性的输入。图6图7LPS（LiquidPipelineSimulator）软件使用说明LPS-2009-02-087图8其他类型的流体可以按此例进行数据信息准备。3.2.2钢材管道的钢材信息是数值模拟的必要信息，下面将通过“测试实例-克乌管线”管道钢材信息建立的实例，来介绍软件钢材信息建立的具体步骤。第一步：点击软件界面树形窗口中“基础…”中的“钢材”开始进行管道钢材数据的组建（或者也可以通过菜单选项中的“基础数据——钢材”点击进入如图9）。打开了“钢材属性”子窗口如图3，界面介绍：没有形成自己的菜单，主菜单没有变化；工具栏：提供了常用功能的快捷按钮；子面板仅有：“属性编辑”。图9LPS（LiquidPipelineSimulator）软件使用说明LPS-2009-02-