《油氣儲(chǔ)運(yùn)工程軟件實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)大綱

《油氣儲(chǔ)運(yùn)工程軟件實(shí)訓(xùn)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱油氣儲(chǔ)運(yùn)工程軟件實(shí)訓(xùn)OilandGasStorageandTransportationEngineeringSoftwareTraining課程編碼PLC222721020開(kāi)課院部?jī)?chǔ)運(yùn)與建筑工程學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程軟件實(shí)訓(xùn)課程團(tuán)隊(duì)學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)2周講授0實(shí)驗(yàn)0上機(jī)0實(shí)踐2周課外學(xué)時(shí)32適用專業(yè)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程授課語(yǔ)言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、高等數(shù)學(xué)（2-2）、線性代數(shù)、輸油管道設(shè)計(jì)與管理、輸氣管道設(shè)計(jì)與管理、油氣集輸課程簡(jiǎn)介（限選）本課程為油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)的專業(yè)選修課，課程以流體力學(xué)、傳熱傳質(zhì)、數(shù)值仿真等理論知識(shí)為基礎(chǔ)，結(jié)合油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)必修課程，講授數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)理論和原理，介紹油氣儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域常用的PIPEPHASE、HYSYS、SPS、FLUENT等數(shù)值仿真計(jì)算軟件的基本原理和操作，結(jié)合油氣儲(chǔ)運(yùn)工程實(shí)例進(jìn)行建模、計(jì)算和分析過(guò)程的仿真求解訓(xùn)練。課程主要內(nèi)容包括：油氣物性計(jì)算、工藝流程仿真及優(yōu)化、油氣管網(wǎng)仿真及分析、流場(chǎng)仿真分析、管道運(yùn)行控制仿真以及計(jì)算結(jié)果后處理等。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本掌握利用數(shù)值仿真軟件研究油氣管流仿真、物性計(jì)算、流場(chǎng)分析以及工藝流程仿真等基本問(wèn)題的方法，培養(yǎng)提升學(xué)生運(yùn)用數(shù)值仿真軟件解決油氣儲(chǔ)運(yùn)工程實(shí)際問(wèn)題的能力。Thiscourseisaprofessionalelectivecourseforoilandgasstorageandtransportationengineeringmajor.Thecourseisbasedontheoreticalknowledgesuchasfluidmechanics,heatandmasstransfer,numericalsimulation,etc.,combinedwithcompulsorycoursesforoilandgasstorageandtransportationmajor,teachthebasictheoriesandprinciplesofnumericalcalculation,andintroducethebasicprinciplesandoperationsofnumericalsimulationcalculationsoftwaresuchasPIPEPHASE,HYSYS,SPS,FLUENT,monlyusedinthefieldofoilandgasstorageandtransportation,combinedwithoilandgasstorageandtransportationengineeringexamples,thesimulationsolutiontrainingofmodeling,calculationandanalysisprocessiscarriedout.Themaincontentsofthecourseinclude:oilandgasphysicalpropertycalculation,processflowsimulationandoptimization,oilandgaspipelinenetworksimulationandanalysis,flowfieldsimulationanalysis,pipelineoperationcontrolsimulationandpost-processingofcalculationresults,etc.Throughthestudyofthiscourse,studentsbasicallymasterthemethodsofusingnumericalsimulationsoftwaretostudybasicproblemssuchasoilandgaspipeflowsimulation,physicalpropertycalculation,flowfieldanalysisandprocessflowsimulation,tocultivateandimprovestudents'abilitytousenumericalsimulationsoftwaretosolvepracticalproblemsinoilandgasstorageandtransportationprojects.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人20120004審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握數(shù)值仿真的基礎(chǔ)理論和原理，能夠利用數(shù)值仿真技術(shù)進(jìn)行油氣儲(chǔ)運(yùn)工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行和改進(jìn)等復(fù)雜油氣儲(chǔ)運(yùn)工程問(wèn)題的計(jì)算分析是1.31.32M2目標(biāo)2：掌握PIPEPHASE、HYSYS、SPS、FLUENT等數(shù)值仿真軟件的基本操作原理，能夠綜合專業(yè)知識(shí)分析油氣儲(chǔ)運(yùn)工程問(wèn)題，并根據(jù)工程實(shí)際需要確定仿真計(jì)算的目標(biāo)是5.15.13M3目標(biāo)3：能夠運(yùn)用上述數(shù)值仿真軟件針對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程相關(guān)的各類復(fù)雜問(wèn)題、現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)測(cè)、仿真及數(shù)據(jù)后處理，并通過(guò)分析得出有效結(jié)論是5.25.2三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)1第1章第1章數(shù)值仿真技術(shù)簡(jiǎn)介本章重點(diǎn)難點(diǎn)：數(shù)值仿真技術(shù)基本原理，數(shù)值仿真計(jì)算模型////21.11.1數(shù)值仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用數(shù)值仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及行業(yè)應(yīng)用情況M12講授1自學(xué)資料31.21.2數(shù)值仿真技術(shù)基礎(chǔ)理論數(shù)值仿真技術(shù)基本原理、物性計(jì)算模型、多相流計(jì)算模型、管網(wǎng)仿真計(jì)算模型、流場(chǎng)分析理論M12講授1自學(xué)資料4第2章第2章PIPEPHASE數(shù)值仿真軟件操作與應(yīng)用本章重點(diǎn)難點(diǎn)：PIPEPHASE軟件水力熱力學(xué)模型，PIPEPHASE軟件兩相流管道、復(fù)雜管網(wǎng)建模及分析////52.12.1PIPEPHASE軟件基本原理與基礎(chǔ)操作軟件操作界面、水力熱力模型、基本建模過(guò)程及結(jié)果分析等介紹M22講授、上機(jī)2軟件操作62.22.2PIPEPHASE軟件綜合應(yīng)用及實(shí)例分析氣、液?jiǎn)蜗嗔黧w管道建模及分析；兩相流（黑油、組分）管道建模及分析；復(fù)雜管網(wǎng)建模及分析；軟件多工況分析、RAS圖形輸出等高階操作技巧介紹M35上機(jī)、討論4實(shí)訓(xùn)作業(yè)17第3章第3章HYSYS仿真計(jì)算軟件操作與應(yīng)用本章重點(diǎn)難點(diǎn)：HYSYS軟件物性模型，油氣集輸站場(chǎng)工藝模型建立及分析////83.13.1HYSYS軟件基本原理與操作HYSYS軟件功能及特點(diǎn)，軟件操作、基本建模方法及結(jié)果分析M22講授、上機(jī)2軟件操作93.23.2HYSYS軟件綜合應(yīng)用及實(shí)例分析計(jì)量站油樣與氣樣物性分析及相包線；井口節(jié)流水合物生成判據(jù)及抑制；油氣混合物二級(jí)分離工藝參數(shù)優(yōu)化；負(fù)壓閃蒸工藝操作參數(shù)敏感性分析；凝液回收工藝模擬M35上機(jī)、討論4實(shí)訓(xùn)作業(yè)210第4章第4章SPS仿真計(jì)算軟件操作與應(yīng)用本章重點(diǎn)難點(diǎn)：SPS軟件動(dòng)態(tài)模擬思路，長(zhǎng)輸管線特殊工況模型建立分析////114.14.1SPS軟件基本原理與操作SPS軟件功能、特點(diǎn)及發(fā)展，軟件操作、基本建模方法及結(jié)果分析M22講授、上機(jī)2軟件操作124.24.2SPS軟件綜合應(yīng)用及實(shí)例分析氣體管線操作（關(guān)閉旁路閥、動(dòng)態(tài)命令使用、調(diào)壓閥操作）；長(zhǎng)輸管道分氣、集氣工況仿真及分析；長(zhǎng)輸管道堵塞工況仿真及分析；壓縮機(jī)失效工況仿真及分析；末段儲(chǔ)氣工況仿真及分析M35上機(jī)、討論4實(shí)訓(xùn)作業(yè)313第5章第5章FLUENT數(shù)值計(jì)算軟件操作與應(yīng)用本章重點(diǎn)難點(diǎn)：分塊網(wǎng)格劃分，多域管路建模，多工況分析////145.15.1FLUENT軟件基本原理與操作軟件操作界面、流動(dòng)和傳熱模型、基本建模過(guò)程及結(jié)果分析等介紹M22講授、上機(jī)2軟件操作155.25.2FLUENT軟件綜合應(yīng)用及實(shí)例分析單域及多域管路系統(tǒng)建模；網(wǎng)格生成技術(shù)；分塊和邊界層網(wǎng)格劃分；網(wǎng)格質(zhì)量檢查；液體單相管內(nèi)湍流流動(dòng)模擬；含阻流元件的流動(dòng)模擬分析；多工況分析；流場(chǎng)的定性分析和阻力定量計(jì)算等M35上機(jī)、討論4實(shí)訓(xùn)作業(yè)4四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1課堂作業(yè)1.每各軟件布置2-3道課堂實(shí)訓(xùn)小作業(yè)，平均每次課1道題以上。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.考核學(xué)生對(duì)軟件基本操作熟悉程度，根據(jù)提示建模、分析工程問(wèn)題的能力。30%2實(shí)訓(xùn)大作業(yè)1.本課程要求利用PIPEPHASE、SPS、HYSYS和FLUENT等商業(yè)仿真軟件建立仿真計(jì)算模型，分析求解油氣儲(chǔ)運(yùn)工程問(wèn)題。2.根據(jù)模型建立情況、分析過(guò)程、仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性以及實(shí)訓(xùn)報(bào)告的規(guī)范性等進(jìn)行評(píng)分。3.考核學(xué)生應(yīng)用工程仿真軟件獨(dú)立開(kāi)展數(shù)值仿真計(jì)算，分析解決復(fù)雜油氣儲(chǔ)運(yùn)工程問(wèn)題的能力。50%3考勤隨機(jī)點(diǎn)名、刷卡點(diǎn)名等5%4課堂表現(xiàn)隨機(jī)檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問(wèn)題情況15%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1課堂表現(xiàn)100%A-全勤，積極參加課堂討論，回答問(wèn)題踴躍，軟件掌握速度快。B-缺勤1次，積極參加課堂討論，能回答老師提問(wèn)，軟件學(xué)習(xí)速度較快。C-缺勤2次及以內(nèi)，偶爾參加課堂討論，能夠部分回答問(wèn)題，軟件學(xué)習(xí)存在一定困難。D-缺勤3次及以，不參加課堂討論，不能回答問(wèn)題或有明顯錯(cuò)誤，軟件學(xué)習(xí)存在較大困難。2M2課堂作業(yè)100%A-軟件操作熟練，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。B-軟件操作較熟練，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)基本完成，計(jì)算結(jié)果偏差較小。C-軟件操作不太熟練，經(jīng)老師提示基本能夠完成，計(jì)算結(jié)果有一定偏差。D-軟件操作不熟練，經(jīng)提示仍未能完，計(jì)算結(jié)果明顯有錯(cuò)。3M3實(shí)訓(xùn)大作業(yè)100%A-獨(dú)立思考，按時(shí)提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告，報(bào)告格式規(guī)范，建立模型正確、建模思路清晰、求解步驟完整、計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確、分析獲得有效結(jié)論。B-獨(dú)立思考，按時(shí)提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告，報(bào)告格式比較規(guī)范，建立模型正確、建模思路比較清晰、求解步比較完整、計(jì)算結(jié)果基本準(zhǔn)確、分析獲得有效結(jié)論。C-獨(dú)立思考，按時(shí)提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告，報(bào)告格式比較規(guī)范，建立模型基本正確、建模思路比較清晰、求解步驟比較完整、計(jì)算結(jié)果有偏差、分析獲得部分有效結(jié)論。D-作業(yè)存在抄襲，未能按時(shí)提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告，報(bào)告格式規(guī)范，建立模型有明顯錯(cuò)誤、建模思路混亂、求解步驟不完整、計(jì)算結(jié)果偏差較大、欠缺分析結(jié)論。評(píng)分等級(jí)說(shuō)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、教材與參考資料序號(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1網(wǎng)絡(luò)圖文|ANSYSFLUENT14.0User'sGuide,ANSYS.Inc.,,2010.2網(wǎng)絡(luò)圖文|ASP