當前，石油化工行業正積極擁抱數字化轉型，以技術創新驅動產業升級。近日，第二屆“石油化工工程數字化交付研討會暨煉油與化工設備選型技術交流會”在北京召開。本次研討會匯聚了來自中國石油、中國石化、中國海油等眾多行業巨頭的領導與專家，共同探討石油化工行業的數字化未來。

積鼎科技作為國產多相流仿真軟件的引領者，有幸受邀參會，并發表題為“國產多相流仿真軟件在石化領域的應用探索”的精彩報告。

在石油化工行業中，流體仿真計算流體力學軟件的應用早已成為不可或缺的一部分。從油氣勘探到油氣運輸，從設備設計到安全評估，多相流仿真軟件以其強大的模擬能力和精確的計算結果，主要用于機理研究、工藝優化、工藝放大預測和驗證等過程，為石化行業的各個環節提供了有力的技術支持。

積鼎多相流仿真解決方案，采用多種軟件應對不同的多相流流態和流動過程，可提供基于VirtualFlow、DEMms、LMFD等多套軟件組成的石化行業多相流仿真的完整解決方案。

VirtualFlow軟件，基于簡便易用的笛卡爾網格高效并行技術、豐富的多相流模型和先進的相變模型，可模擬單相、多相、多組分、復雜流體的流動、傳質、傳熱和化學反應過程，提供一體化的多相流仿真解決方案。

DEMms軟件，可仿真計算非球形和變形等復雜顆粒，以及多相傳遞反應耦合等復雜過程，支持CPU和GPU等多種計算資源的高效利用，可實現萬核以上大規模異構并行計算，計算顆粒數可超十億級，對應的物理顆粒數超萬億級。

LMFD軟件，基于LBM格子玻爾茲曼方法開發，結合自研的耦合算法和計算模塊，利用GPU實現大規模問題的高效計算，可處理包括單相、氣液兩相、氣固兩相以及氣液固三相等復雜多相流問題。

1.油氣勘探
在油氣勘探和生產過程中，面對復雜的地質環境和多變的流體特性，CFD軟件通過模擬地下油氣的流動狀態，可以幫助工程師準確預測油氣藏的分布和開采能力，優化勘探方案和效率。

例如，采用積鼎VirtualFlow混合流模型+原油/非牛頓流體模型模擬油井區域多相流動，通過捕捉段塞流、分析設備磨損、預測深海石油泄露和管道堵塞等問題，為油井區域的安全生產和優化提供重要依據。

2.油氣運輸與存儲
在油氣運輸和存儲環節，流動保障是確保系統安全穩定運行的關鍵。CFD軟件能夠預測管道中的流量以及潛在的泄露、屈曲、凝結和沖蝕等失效來源，確保儲罐的正確設計，并制定可靠性相關問題策略。

例如，其采用的Level Set模型能夠準確分析與預測管道中的流態，有效捕捉界面特性和擴散脈動特性，為管道的安全穩定運行提供了有力保障。同時，針對儲罐的正確設計以及可靠性相關問題的策略制定，VirtualFlow也提供了強有力的技術支持。

3.設備設計與安全評估
無論是復雜的變物性多相流仿真，還是水下設備、LNG儲罐的冷卻分析，CFD軟件都能提供精確的模擬結果，幫助工程師優化設備設計，提高可靠性和安全性。同時，通過模擬危險氣體組分的泄漏擴散等風險場景，CFD軟件還能為石化場所的風險分析提供有力支持，降低事故發生的可能性。

例如，傳統滾筒攪拌器常面臨軸向混合不佳、能耗偏高的問題。而借助DEMms軟件，工程師能夠模擬并優化交錯擋板設置，這一設計將極大增強徑向拋撒與軸向導流作用，使得軸向混合得到顯著改善。

深海石油泄漏的模擬難度很高。相較于其它CFD軟件，VirtualFlow 配置了一系列水合物模型，可以更好地模擬石油泄漏過程，尤其是水合物的形成、擴散與最終堵塞收集器的過程。

除了提供多相流仿真軟件，積鼎科技還能夠從需求分析、模型建立到結果分析、優化建議，根據客戶的實際需求提供量身定制的解決方案。這不僅提高了模擬的準確性和可靠性，還為客戶節省了寶貴的時間和成本。
本次研討會的成功舉辦，為石化行業的數字化轉型提供了寶貴的經驗和啟示。隨著數字化技術的不斷深入，積鼎科技將持續加大在數字化、智能化領域的投入和探索。通過不斷的CFD技術創新和服務升級，助力石化行業實現更加高效、環保、安全的生產模式和數字化未來！

審核編輯 黃宇