随着国民经济的快速发展和管道敷设技术的不断改进,对油气管道的高效性、节能性、环保性的要求越来越高。在这样的背景环境下,同沟敷设技术以其独有的优势而倍受关注。两条管道同沟敷设,合并建站,不但保护环境,也节省了大量投资。目前,管道同沟敷设技术已经应用于我国大型管道项目,且取得了良好的经济和社会效益。但是,双管同沟敷设作为一项新兴技术,其技术体系尚待成熟和完善。迄今为止,尚无同沟敷设管道稳态工况热力和水力解析公式方面的研究;fluent软件已经广泛用于各个行业的三维研究,但在同沟敷设管道熟力和水力计算方面仍属空白;对于同沟敷设管道周围的土壤温度、物性和环境数据,也无相关的采集研究和分析,为了使同沟敷设管道能在高效、节能、环保的条件下运行,有必要在这些方面进行研究。本文就同沟敷设原油成品油管道稳态工况热力和水力解析公式、稳态工况下和顺序输送时三维热力和水力数值模拟及管道周围的土壤温度、物性和环境采集数据方面做了较为细致的研究,为实现同沟敷设原油成品油管道的安全经济运行提供了理论依据和帮助。　　 为了研究同沟敷设原油成品油管道稳态工况热力和水力解析公式,建立同沟敷设原油成品油管道稳态运行条件下的数学模型,采用保角变换的方法推导出同沟敷设原油成品油管道周围土壤温度场、总传热系数、沿线油温以及压力解析公式。采用导出的同沟敷设原油成品油管道土壤温度场解析公式计算管道周围土壤温度场,并与相同条件下的数值模拟结果进行比较,发现两者计算结果基本吻合;根据推导的同沟敷设原油成品油管道热力、水力解析公式,采用编程的方法计算沿线温度、压力以及散热损失,得到管道沿线油品温度、压力、散热损失的变化规律;分析不同土壤导热系数、管道间距、埋深及风速对同沟敷设原油成品油管道热力、水力的影响,结果表明同沟敷设管道热力和水力主要受到土壤导热系数、管道间距、埋深的影响,风速对同沟敷设管道热力和水力几乎无影响,但由于同沟敷设成品油管道的影响,同沟敷设原油管道沿线温度、压力及散热损失的分布与单管原油管道不同。　　 为了对同沟敷设原油成品油管道周围土壤温度、物性及环境采集数据进行分析和研究,在管道沿线选取测量参数的关键区域,进行数据采集。利用采集数据回归图形进行分析,得出土壤物性参数和温度随时间和空间的变化规律及其影响因素:根据采集土壤物性数据,利用excel拟合出土壤导热系数的计算式。采用两种方法计算总传热系数,第一种根据测量的土壤导热系数计算同沟敷设原油管道的总传热系数;第二种根据运行进出站温度、压力反算原油总传热系数,比较发现第一种方法计算的总传热系数变化幅度小于第二种方法的总传热系数,并对计算结果进行分析。　　 为了研究同沟敷设原油成品油管道稳态工况下三维热力和水力计算,建立同沟敷设原油成品油管道稳态工况下的三维数学模型,利用fluent软件对稳态工况下的热力和水力进行数值模拟,得到三维同沟敷设管道温度、压力、速度、湍动能和耗散率云图。分析三维热力和水力模拟结果,得到稳态运行工况下热力和水力参数的分布规律;比较相同运行条件下解析和模拟热力、水力计算结果,发现两者计算结果基本吻合。　　 为了研究同沟敷设原油成品油管道顺序输送时三维热力和水力计算,建立同沟敷设原油成品油管道顺序输送时的三维数学模型,利用fluent软件对热力和水力进行数值模拟。分别模拟同沟敷设管道顺序输送存在的二种不同工况,第一种,成品油管道进行顺序输送而原油管道输送单一油品;第二种,原油管道进行顺序输送而成品油管道输送单一油品。分析模拟计算结果,得出不同工况下管道热力和水力参数变化规律。