5.1 Máy trộn
Máy trộn hoạt động kết hợp hai hoặc nhiều dòng vào để sản xuất một dòng ra độc lập.
Một lượng nhiệt vừa đủ và cân bằng nguyên liệu được thực hiện cùng máy trộn. Đó là
một lượng nhiệt chưa biết giữa dòng vào và dòng ra và luôn được tính toán chặt chẽ. Nếu
tính chất của tất cả các dòng đầu vào Máy trộn được xác định (nhiệt độ, áp suất và thành
phần) thì các tính chất của dòng ra sẽ được tự động tính toán kể từ khi thành phần, áp
suất và entanpy được xác định cho dòng.
Áp suất và nhiệt độ của hỗn hợp thường là đại lượng cần được xác định. Tuy nhiên, máy
trộn cũng tính toán ngược lại để xác định lượng nhiệt còn thiếu cho một trong các dòng
đầu vào nếu dòng ra đã được xác định hoàn toàn. Ở những trường hợp sau đó, áp suất
phải được xác định cho tất cả các dòng.
Máy trộn đưa nhanh ra dòng ra bằng cách sử dụng sự kết hợp entanpy. Chú ý khi các
dòng vào đã xác định hoàn toàn thì không cần thêm thông tin cho dòng ra. Khi vấn đề
được xác định hoàn toàn sẽ không còn độ tự do.
Các thành phần đông lực của máy trộn rất giống với trạng thái hoạt động ổn định của
máy trộn. Tuy nhiên, mô hình nâng cao và quan niệm về hiệu quả của vòi phun có thể
được áp dụng với thành phần động lực của máy trộn. Dòng chảy đảo chiều trong máy
trộn cũng có thể xác định tùy thuộc vào các điều kiện áp suất dòng chảy của những đơn
vị hoạt động xung quanh.
5.1.1 Tổng quan về tính chất của máy trộn
Có hai cách để bạn có thể thêm một Máy trộn vào quá trình mô phỏng của bạn:
1. Trong menu Flowsheet, nhấp vào lệnh Add operation.Cửa sổ UnitOps xuất hiện.
2. Nhấp vào nút Piping Equipment.
3. Từ danh sách các đơn vị hoạt động có sẵn, chọn Máy trộn.
4. Nhấp vào nút Add. Cửa sổ tính chất của Máy trộn sẽ xuất hiện.
HOẶC
1. Trong menu Flowsheet, nhấp vào lệnh Palette. Các thành phần trong bảng màu xuất
hiện.
2. Nhấp đúp vào biểu tượng Máy trộn. Cửa sổ tính chất của Máy trộn sẽ xuất hiện.
Để bỏ qua Máy trộn trong tính toán, tích chọn Ignored. HYSYS sẽ không quan tâm đến
các hoạt động cho đến khi bạn bỏ chọn.

5.1.2 Thẻ Thiết kế
Thẻ Thiết kế bao gồm:
• Kết nối
• Thông số
• Tham số của người sử dụng
• Ghi chú
Kết nối
Trong phần kết nối, bạn có thể xác định:
• bất kỳ số lượng các dòng vào cho bộ trộn
• một dòng ra đơn
• tên cho máy trộn
• gói chất lỏng liên quan đến máy trộn
Thông số
Trong phần thông số cho phép bạn chỉ ra các loại của Phân bố áp suất tự động, HYSYS
sử dụng các dòng gắn vào Máy trộn.
Mặc định là “Set Outlet to Lowest Inlet”, trong tùy từng trường hợp nhưng áp suất của
một dòng thêm vào phải được xác định. HYSYS gán giá trị áp suất đầu vào thấp nhất với
áp suất của dòng ra.
Nếu bạn chọn “Equalize All”, HYSYS cung cấp cho tất cả các dòng thêm vào cùng áp
suất với một trong những áp suất của dòng thêm vào đã được xác định. Nếu bạn muốn
chỉ định tất cả áp suất dòng vào thì phải đảm bảo tất cả các áp suất đã được xác định
trước khi cài đặt Máy trộn, sau đó chọn “Set Outlet to Lowest Inlet”. Trong trường hợp
này, sẽ không tự động phân bố áp suất đến khi tất cả giá trị áp suất của dòng được xác
định.
Nếu bạn chọn Equalize All và từ hai trở lên các dòng thêm vào có áp suất khác nhau, sẽ
xuất hiện thông báo không nhất quán áp suất.
Trong trường hợp này, bạn phải loại bỏ thông số áp suất của tất cả nhưng để lại một trong
những dòng thêm vào, hoặc chọn Set Outlet to Lowest Inlet. Nếu bạn chọn Set Outlet to
Lowest Inlet, bạn vẫn có thể thiết lập áp suất cho tất cả các dòng.
Nếu bạn chưa chắc chắn sử dụng áp suất nào, chọn Set Outlet to Lowest Inlet. Chỉ sử

dụng Equalize All nếu bạn hoàn toàn chắc chắn rằng tất cả các dòng thêm vào cùng áp
suất. Mặc dù việc phân bố áp suất không liên quan, nhưng nó đặc biệt quan trọng khi
Máy trộn được sử dụng để mô phỏng các đường giao nhau của nhiều ống nút.
Tham số của người sử dụng
Mục tham số của người sử dụng cho phép bạn tạo ra và thêm vào các tham số của riêng
bạn cho các quá trình hiện tại. để biết thêm thông tin tham khảo mục 1.3.3 - Tham số của
người sử dụng.
Ghi chú
Mục ghi chú cung cấp một trình soạn thảo văn bản mà bạn có thể ghi lại bất kỳ ý kiến
hoặc thông tin liên quan đến các hoạt động của từng đơn vị cụ thể, hoặc quá trình mô
phỏng của bạn.
5.1.3 Thẻ Đánh giá
Khi bạn cần HYSYS xác định bất kỳ thông tin đánh giá cho các hoạt động của Máy trộn.
Thẻ Đánh giá bao gồm các mục về vòi phun.
Vòi phun
Mục vòi phun chứa thông tin về độ cao và đường kính của vòi phun.
Đó là khuyến cáo mạnh mẽ rằng độ cao của đầu vào và đầu ra của vòi phun đều cân bằng
trong hoạt động của quá trình. Nếu bạn muốn một mô hình đầu tĩnh, toàn bộ thành phần
của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách sửa Độ cao cơ sở thành Độ cao mặt đất.
5.1.4 Thẻ bảng tính
Thẻ bảng tính tóm tắt các thông tin tính chất của dòng đối với tất cả các dòng gắn liền với
quá trình.
5.1.5 Thẻ động lực học
Thẻ động lực học chứa những mục sau:
• Thông số kỹ thuật
• Lưu trữ
• Biểu đồ đường
Ở chế độ động lực, những thay đổi cho dòng vào của Máy trộn sẽ nhìn thấy ngay lập tức
đối với các dòng ra; Máy trộn sẽ không lưu trữ.
Thông số kĩ thuật

Thông số động lực của Máy trộn có thể được xác định trong Trang thông số kỹ thuật.
Ở chế độ động lực, có hai thông số động lực bạn có thể lựa chọn để mô tả các hoạt động
Máy trộn:
• Nếu bạn chọn Equalize All, áp suất của các dòng xung quanh Máy trộn đều bằng
nhau nếu đầu tĩnh không xét đến. Đây là trường hợp thực tế khi áp suất dòng vào
cho một Máy trộn trong thực tế phải bằng nhau. Với đặc điểm kỹ thuật này, dòng
đến và đi từ Máy trộn được xác định bởi áp suất dòng của quá trình. "Đặc điểm kỹ
thuật PF cho mỗi sơ đồ quá trình sản xuất" áp dụng cho các hoạt động của Máy
trộn nếu lựa chọn tùy chọn Equalize All. Chúng tôi khuyến cáo bạn nên chọn tùy
chọn Equalize All để thiết kế mô hình dòng chảy thực tế trong trường hợp mô
phỏng quá trình động lực.
• Nếu bạn chọn Set Outlet to Lowest Inlet, HYSYS sẽ đặt áp suất dòng ra của
Máy trộn thành áp suất dòng đầu vào thấp nhất. Trường hợp này không được
khuyến cáo khi từ hai dòng trở lên được nhập vào Máy trộn ở áp suất khác nhau là
không thực tế. Với đặc điểm kỹ thuật này, lưu lượng đến và đi từ máy trộn được
xác định từ thông số dòng chảy thượng nguồn, và không phải từ hệ thống áp suất
xung quanh trong trường hợp mô phỏng. Nếu tùy chọn này được sử dụng, n thông
số áp suất dòng chảy sẽ được người giải quyết PF yêu cầu nhiều hơn khi tùy chọn
Equalize All được sử dụng.Giá trị n là số lượng các dòng đầu vào Máy trộn.
Mục “Product Molar Flow Factor” cho phép bạn mở rộng tốc độ dòng chảy ra khỏi máy
trộn. Ví dụ, có hai dòng chảy song song nhưng bạn chỉ muốn mô phỏng một
dòng. Bạn có thể mô phỏng một dòng bằng cách thay đổi giá trị “Product Molar
Flow Factor”, do đó tốc độ dòng chảy ra của máy trộn bằng giá trị tốc độ dòng
chảy vào máy trộn nhân với giá trị “Product Molar Flow Factor”.
Lưu trữ
Mỗi đơn vị hoạt động trong HYSYS có khả năng lưu trữ nguyên liệu và năng lượng. Máy
trộn thực tế điển hình trong các nhà máy thường có ít phần lưu trữ hơn đáng kể
so với hoạt động của các đơn vị khác trong một nhà máy.Do đó, khối lượng các
hoạt động Máy trộn trong HYSYS có thể không được xác định và được giả
định là không. Bởi không có phần lưu trữ với các hoạt động Máy trộn, số lượng

của phần lưu trữ và khối lượng được hiển thị số không trong trang Lưu trữ.
Click vào nút Advanced để truy cập và xem các thông tin chi tiết hơn về phần lưu trữ của
đơn vị hoạt động.
Hộp chọn Disable flashes cho phép bạn bật và tắt tính toán flash cho máy trộn. Tính
năng này rất hữu ích nếu PFD có một số lượng rất lớn các máy trộn, và bạn
không quan tâm xem các dòng xung quanh đã hoàn toàn cập nhật hay chưa,
hoặc bạn thích tốc độ tối đa trong tính toán mô phỏng.
• Để tắt tính flash, chọn ô Disable flashes.
Nếu tính toán flash được tắt, các giá trị dòng đầu ra sẽ vẫn cập nhật và
truyền đi, nhưng
giai đoạn phân số và nhiệt độ có thể không chính xác.
• Để bật tính flash trở lại, bỏ chọn ô Disable flashes.
Mặc định lựa chọn bật các tính toán flash.
Biểu đồ đường
Mục Biểu đồ đường cho phép bạn lựa chọn và tạo biểu đồ đường mặc định chứa các biến
khác nhau liên quan đến hoạt động.
5.2 Phân đoạn ống
Các phân đoạn ống được sử dụng để mô phỏng các loạt đường ống trong các tình huống
từ một pha đến nhiều pha đường ống trong nhà máy với dự toán truyền nhiệt
chặt chẽ, đến vấn đề đường ống có lưu lượng lớn. Nó cung cấp một vài cách về
giảm áp:
• Aziz, Govier, và Fogarasi
• Baxendell và Thomas
• Beggs và Brill
• Duns và Ros
• Gregory Aziz Mandhane
• Hagedorn và Brown
• HTFS, chất lỏng trượt
• HTFS, đồng nhất lưu lượng
• OLGAS2000_2P

• OLGAS2000_3P
• Orkiszewski
• Poettmann và Carpenter
• Tacite Mô-đun thủy động lực học
• Tulsa 99
Một tùy chọn khác, OLGAS, cũng là một phương pháp gradient.Bốn mức độ phức tạp
trong tính toán truyền nhiệt cho phép bạn tìm một phương án theo yêu cầu trong
khi cho phép giải quyết tổng quát các vấn đề lớn một cách nhanh chóng.
Các phân đoạn ống cung cấp bốn chế độ tính toán. Các chế độ thích hợp được
tự động lựa chọn tùy thuộc vào lượng thông tin quy định. Để giải quyết các vấn
đề đường ống, bạn phải xác định đủ thông tin cả cân bằng vật chất và cân bằng
năng lượng.
Chế độ tính toán
Hoạt động phân đoạn ống bao gồm bốn chế độ tính toán:
• Độ giảm áp
• Chiều dài
• Lưu lượng
• Đường kính
Chế độ sẽ tự động gán tùy thuộc vào những thông tin được quy định.
Không phân biệt chế độ mà bạn sử dụng, bạn phải xác định số lượng đơn vị của đường
ống. Tính toán được thực hiện trong mỗi đơn vị, ví dụ, để xác định độ giảm áp,
năng lượng và cân bằng khối lượng được tính trong mỗi đơn vị, và áp suất đầu
ra trong đơn vị đó được coi như các áp suất đầu vào để tính toán đơn vị ống tiếp
theo.Quá trình tính toán tiếp tục xuôi theo chiều dài của đường ống cho đến khi
áp suất đầu ra của ống được xác định.
Vấn đề của phân đoạn ống có thể giải quyết theo hai hướng. các giải pháp thường bắt đầu
tại phía cuối nơi có nhiệt độ được xác định (nhiệt độ thường không được xác
định trên cả hai đầu).
HYSYS sau đó bắt đầu xác định suốt đoạn ống từ điểm đó, bằng cách sử dụng
áp suất nhất định, hoặc giả định giá trị ban đầu. Nếu điểm đầu là ống đầu ra,

HYSYS sẽ xác định trở lại. Ở đầu kia của đường ống,HYSYS so sánh kết quả
tính toán với các thông tin và thông số kỹ thuật đã xác định, và nếu cần thiết, sẽ
khởi động lại quy trình với giả định giá trị ban đầu mới.
Các chi tiết cụ thể của mỗi chế độ tính toán được chỉ ra trong các phần sau.
Độ giảm áp
Giả sử có một nguồn nguyên liệu, sản phẩm, và dòng năng lượng được gắn vào đường
ống, có các thông tin cần thiết sau:
• Lưu lượng
• Chiều dài ống dẫn, đường kính, và thay đổi cao độ
• Thông tin về truyền nhiệt
• Ít nhất một nhiệt độ dòng và một áp suất
Có hai phương pháp khác nhau để tính toán độ giảm áp, được đưa ra dưới đây:
Phương pháp 1
Nếu bạn xác định nhiệt độ và áp suất tại cùng một đầu của đường ống, sau đó
năng lượng và cân bằng khối lượng được tính toán cho mỗi đơn vị, và nhiệt độ
và áp suất của dòng tại đầu kia của ống được xác định.
Delta P theo Phương pháp 1:
1. Tại đầu ống nơi có nhiệt độ và áp suất được xác định, tính toán được nhiệt độ
và áp suất đầu ra trong phân đoạn đầu tiên.
2. Di chuyển đến đoạn tiếp theo, sử dụng các điều kiện đầu ra của phân đoạn
trước cho các điều kiện đầu vào mới.
3. Tiếp tục dọc theo đường ống cho đến khi áp suất và nhiệt độ đầu ra được xác
định.
Phương pháp 2
Nếu bạn xác định nhiệt độ cho một dòng và áp suất cho các dòng khác, cần một
vòng lặp bên ngoài quá trình tính toán bình thường:
• Đầu tiên, giả định một áp suất cho các dòng với có nhiệt độ xác định.
• Thứ hai, áp suất và nhiệt độ cho các dòng tại đầu kia của ống được xác định từ
năng lượng và cân bằng khối lượng cho mỗi đơn vị như phương pháp thứ nhất.
• Nếu áp suất tính toán và áp suất người dùng giả định khác nhau (với sai số

nhất định), giả định một áp suất mới, năng lượng và cân bằng khối lượng cho
mỗi đơn vị được xác định lại. Điều này tiếp tục cho đến khi áp suất tính toán và
áp suất người dùng giả định nhỏ hơn sai số nhất định.
Tính toán độ giảm áp áp dụng cho các vấn đề về kết nối, ma sát, và thủy tĩnh.
Delta P theo phương pháp 2:
1. Giả sử áp suất cho dòng trong đó có một nhiệt độ xác định.
2. Ở đầu ống nơi có nhiệt độ xác định, tính toán được nhiệt độ và áp suất đầu ra
trong phân đoạn đầu tiên.
3. Di chuyển đến đoạn tiếp theo, sử dụng các điều kiện đầu ra của phân đoạn
trước cho các điều kiện đầu vào mới.
4. Tiếp tục dọc theo đường ống cho đến khi áp suất và nhiệt độ đầu ra được xác
định.
5. Nếu áp suất đầu ra tính toán không bằng áp suất thực tế, giả sử một áp suất
mới (Quay lại 1).
Chiều dài
Giả sử có một nguồn nguyên liệu, sản phẩm, và dòng năng lượng được gắn vào đường
ống, có các thông tin cần thiết sau:
• Lưu lượng
• Thông tin về truyền nhiệt
• Đường kính ống
• Áp suất dòng vào và dòng ra (hoặc áp suất và giảm áp suất của một dòng)
• Một nhiệt độ dòng
• Ước tính chiều dài ban đầu
Cho mỗi phân đoạn, giả sử chiều dài, cùng với thông số kỹ thuật dòng đã xác định, sẽ
được sử dụng để tính toán nhiệt độ và áp suất cho các dòng chưa biết. Nếu áp
suất tính toán khác áp suất thực tế (trong phạm vi sai số cho phép), giả sử lại
chiều dài mới, và tiếp tục tính toán.
Một giả sử ban đầu tốt sẽ làm giảm đáng kể thời gian tính toán.
Tính toán chiều dài:
1. Giả sư một chiều dài. Ở đầu ống nơi có nhiệt độ xác định, tính toán được

nhiệt độ và áp suất đầu ra trong phân đoạn đầu tiên.
2. Di chuyển đến đoạn tiếp theo, sử dụng các điều kiện đầu ra của phân đoạn
trước cho các điều kiện đầu vào mới.
3. Tiếp tục dọc theo đường ống cho đến khi áp suất và nhiệt độ đầu ra được xác
định.
4. Nếu áp suất đầu ra tính toán không bằng áp suất thực tế, giả sử một áp suất
mới (Quay lại 1).
Đường kính
Thông tin cần thiết trong chế độ tính toán Đường kính giống như Chiều dài, ngoại trừ
HYSYS đòi hỏi chiều dài thay vì đường kính của ống. Ước tính ban đầu của
đường kính có thể thấy trên thẻ Design.
Lưu lượng
Giả sử có một nguồn nguyên liệu, sản phẩm, và dòng năng lượng được gắn vào đường
ống, có các thông tin cần thiết sau:
• Chiều dài và đường kính ống
• Thông tin về truyền nhiệt
• Áp suất dòng vào và dòng ra (hoặc áp suất và giảm áp suất của một dòng)
• Một nhiệt độ dòng
• Ước tính lưu lượng ban đầu
Giả sử lưu lượng, cùng với thông số kỹ thuật dòng đã xác định ( tại đầu nhiệt độ đã xác
định), HYSYS sẽ tính toán áp suất ở đầu còn lại. Nếu áp suất tính toán khác áp
suất thực tế (trong phạm vi sai số cho phép), giả sử lại lưu lượng mới, và tiếp
tục tính toán.
Nếu giả sử ban đầu tốt sẽ làm giảm đáng kể thời gian tính toán.
Tính toán lưu lượng:
1. Giả sử lưu lượng. Ở đầu ống nơi có nhiệt độ xác định, tính toán được nhiệt
độ và áp suất đầu ra trong phân đoạn đầu tiên.
2. Di chuyển đến đoạn tiếp theo, sử dụng các điều kiện đầu ra của phân đoạn
trước cho các điều kiện đầu vào mới.
3. Tiếp tục dọc theo đường ống cho đến khi áp suất và nhiệt độ đầu ra được xác

định.
4. Nếu áp suất đầu ra tính toán không bằng áp suất thực tế, giả sử một áp suất
mới (Quay lại 1).
Nguyên liệu gia tăng và cân bằng năng lượng
Thuật toán bao gồm ba vòng lặp. Vòng lặp ngoài đối với đơn vị(áp suất, chiều dài hoặc
chế độ dòng), vòng lặp giữa xác định nhiệt độ, và vòng lặp trong xác định áp
suất. Các vòng giữa và trong thực hiện phương pháp cát tuyến để tăng tốc độ
hội tụ. Áp suất và nhiệt độ được tính như sau:
1. Nhiệt độ đầu vào và áp suất được đưa đến nguyên liệu/cân bằng năng lượng.
2. Giả sử gradient nhiệt độ và áp suất,tính toán nhiệt độ và áp suất đầu ra
3. Tính chất dòng được tính dựa trên điều kiện giả sử đầu vào và đầu ra.
4. Các tính chất này, cùng với áp suất đầu vào, được thông qua các thuật toán
gradient áp suất.
5. Với sự chênh lệch áp suất, áp suất đầu ra có thể được tính.
6. So sánh áp suất tính toán và áp suất giả sử. Nếu vượt quá sai số cho phép
(mặc định giá trị 0,1 kPa), giả sử một áp suất mới, và lặp lại các bước # 3 đến
số 6.
Sai số được quy định trong các trang tính toán của thẻ thiết kế.
7. Sau khi áp suất vòng lặp trong đã hội tụ, nhiệt độ đầu ra được tính toán:
• Nếu U và nhiệt độ xung quanh đã xác định, nhiệt độ đầu ra được xác định theo
phương trình:
Với:
Q = lượng nhiệt được truyền
U = tổng hệ số truyền nhiệt
A = diện tích truyền nhiệt bên ngoài
∆T
LM
= chênh lệch nhiệt độ
Q
in

= lượng nhiệt của dòng đầu vào
Q
out
= lượng nhiệt của dòng đầu ra
• Nếu nhiệt độ cả hai dòng đầu vào và đầu ra của ống đều được xác định, nhiệt độ đầu ra
của các đơn vị được tính bằng suy tuyến tính. Dòng năng suất kèm theo sau đó
giúp xác định cân bằng năng lượng.
• Nếu năng suất được xác định, nhiệt độ đầu ra được tính từ áp suất-entanpy
Khi số gia nhiệt độ đầu ra được tính toán, so sánh với nhiệt độ đầu ra giả sử. Nếu vượt
quá sai số cho phép (giá trị mặc định 0.01
o
C), giả sử một nhiệt độ mới, và tính toán lại
các tính chất dòng (quay trở lại bước # 3). Sai số được quy định trong các trang tính toán
của thẻ thiết kế.
8. Khi cả nhiệt độ và áp suất hội tụ, các kết quả đầu ra được truyền đến đầu vào của đơn
vị tiếp theo,nơi tiếp tục tính toán.
5.2.1 Tính chất của phân đoạn ống
Có hai phương pháp để thêm một phân đoạn ống vào quá trình mô phỏng:
1. Trong menu Flowsheet, nhấp vào lệnh Add Operation.Bảng UnitOps xuất hiện.
2. Nhấp vào nút Piping Equipment.
3. Từ danh sách các đơn vị hoạt động đã có sẵn, chọn phân đoạn ống.
4. Nhấp vào nút Add. Tính chất của phân đoạn ống sẽ xuất hiện.
HOẶC
1. Trong menu Flowsheet, nhấp vào lệnh Palette. Các đối tượng Palette sẽ xuất hiện.
2. Nhấn đúp chuột vào biểu tượng Pipe Segment. Tính chất của phân đoạn ống
sẽ xuất hiện.
Để bỏ qua các phân đoạn ống trong quá trình tính toán, kích hoạt lựa chọn Ignored.
HYSYS sẽ không quan tâm đến các hoạt động cho đến khi bạn bỏ chọn.
5.2.2 Thẻ Thiết kế
Thẻ Thiết kế bao gồm:

• Kết nối
• Thông số
• Tính toán
• Tham số của người sử dụng
• Ghi chú
Kết nối
Trên trang kết nối, bạn phải xác định nguồn nguyên liệu và dòng sản phẩm.
Ngoài các kết nối dòng vật liệu, bạn có thêm tùy chọn gắn một dòng năng lượng cho các
phân đoạn ống và lựa chọn chế độ dòng cho phân đoạn ống. Bạn cũng có thể
chỉnh sửa tên phân đoạn ống trên trang này.
Thông số
Trong khung Pipe Flow Correlation, bạn có thể chọn phương pháp được sử dụng cho tính
toán dòng chảy hai pha (VL).
Các tùy chọn gồm:
• Aziz, Govier, và Fogarasi
• Baxendell và Thomas
• Beggs và Brill
• Duns và Ros
• Gregory Aziz Mandhane
• Hagedorn và Brown
• HTFS, chất lỏng trượt
• HTFS, dòng đồng nhất
• OLGAS2000_2P
• OLGAS2000_3P
• Orkiszewski
• Poettmann và Carpenter
• Tacite Mô-đun thủy động lực học
• Tulsa 99
Tóm tắt các phương pháp
Các phương pháp trên đều được phát triển để dự đoán độ giảm áp hai pha. Một số

phương pháp đã được phát triển riêng cho dòng chảy trong ống nằm ngang,
những phương pháp khác dành riêng cho dòng chảy trong đường ống thẳng
trong khi một số khác lại có thể được sử dụng cho cả hai. Một số phương pháp
có thể xác định biểu đồ chế độ dòng và có thể áp dụng để xác định chính xác độ
giảm áp theo các từng loại chế độ dòng cụ thể. Một số phương pháp tính toán
lượng chất lỏng lưu trữ dự kiến trong dòng chảy hai pha trong khi những
phương pháp khác lại coi là một hỗn hợp đồng nhất.
Bảng sau tóm tắt đặc điểm của từng mô hình. Thông tin chi tiết về từng mô
hình được trình bày ở những phần sau.
Với : Horizontal Flow : Lưu lượng ống ngang
Vertical Flow : Lưu lượng ống đứng
Liquid Holdup : Lượng chất lỏng lưu trữ
Flow Map : Biểu đồ dòng
Đối với dòng một pha, sử dụng phương trình Darcy để dự đoán độ giảm áp. Phương trình
này là một sửa đổi của phương trình năng lượng cơ học, mà sẽ đưa vào phần
tổn thất do hiệu ứng ma sát cũng như những thay đổi về năng lượng.
Tổng lượng nhiệt tổn thất từ phân đoạn ống được chỉ ra trong phần năng suất. Tổng
lượng nhiệt tổn thất được tính toán bằng cách ước tính hệ số truyền nhiệt hoặc
quy định trên trang Truyền nhiệt của thẻ Đánh giá.
Bạn cũng có thể đặt độ giảm áp tổng cho quá trình. Độ giảm áp bao gồm các tổn thất do
kết nối, ma sát, và thủy tĩnh. Nếu độ giảm áp tổng không được chỉ ra trên trang
Thông số, nó sẽ được tính bằng HYSYS, và cung cấp tất cả các thông tin yêu
cầu khác.
Khung “Gravitational Energy Change” hiển thị các thay đổi về năng lượng của dòng trên
suốt chiều dài của ống. Nó xác định tổng độ cao thay đổi, dựa trên tổng các thay đổi về
độ cao quy định cho từng phân đoạn trên trang Kích thước của thẻ Đánh giá.
Khi độ giảm áp được xác định, Phân đoạn ống có thể được sử dụng để tính toán chiều dài
của từng đoạn ống hoặc lưu lượng của vật liệu suốt chiều dài của ống.
Chú ý cách tính (ví dụ như độ giảm áp, chiều dài, lưu lượng) không có quy định rõ ràng.
HYSYS sẽ chỉ tính toán theo các thông tin mà bạn cung cấp.

Aziz, Govier & Fogarasi
Trong quá trình phát triển mô hình này, Aziz, Govier & Fogarasi cho rằng chế độ dòng
độc lập với độ nhớt pha và đường kính ống nhưng tỷ lệ thuận với mật độ khí với năng
lượng mũ một phần ba (p
g
⅓
). Từ đó, việc tính toán biến đổi khí bề mặt và vận tốc dòng
chất lỏng được họ căn cứ vào biểu đồ chế độ dòng sau.
Sau khi chế độ dòng được xác định, các mối liên hệ được sử dụng để xác định gradient áp
suất do ma sát và tốc độ trượt hoặc phần trống đối với chế độ này.
Baxendell & Thomas
Mô hình Baxendell & Thomas là sự mở rộng của mô hình Poettman & Carpenter nhưng
bao gồm thêm lưu lượng dòng lớn. Nó được dựa trên một mô hình đơn giản sử dụng hệ
số ma sát hai pha thu được từ mối liên hệ với kết quả thí nghiệm từ hệ số ma sát của các
thông số đã cho D
pv
. Baxendell & Thomas đã xây dựng một đường cong chuẩn từ các giá
trị D
pv
lớn hơn 45x103 cp. Nếu nhỏ hơn giá trị này, họ đề suất sử dụng mô hình Poettman
& Carpenter. Baxendell & Thomas yêu cầu mối liên hệ phù hợp trong việc tính toán
gradient áp suất dòng chảy ngang và gradient áp suất dòng chảy thẳng mà phương
Poettman & Carpenter gốc đã phát triển mặc dù mối liên hệ phù hợp trong việc tính toán
chế độ dòng chảy có thể xảy ra. Giống như mô hình Poettman & Carpenter, mô hình này
cũng giả sử độ chênh áp độc lập với độ nhớt.
Beggs và Brill Gradient áp suất
Mô hình Beggs và Brill dựa vào một hỗn hợp nước không khí ở những điều kiện khác
nhau, và được sử dụng cho từng xu hướng của dòng chảy.
Trong mô hình Beggs và Brill, chế độ dòng chảy được xác định bằng cách sử dụng hệ số
Froude và thành phần chất lỏng vào. Biểu đồ dòng chảy được sử dụng dựa trên dòng

chảy ngang và có bốn chế độ: riêng biệt, liên tục, phân phối, và chuyển tiếp. Các chế độ
dòng trong ba chế độ đầu tiên là:
• Dòng riêng biệt: Dòng phân tầng, hình sóng, và hình khuyên.
• Dòng liên tục: Dòng vào và nút.
• Dòng phân tán: Dòng bong bóng và dạng sương.
Khi chế độ dòng chảy đã được xác định, lượng chất lỏng lưu trữ trong ống ngang sẽ được
tính toán,bằng cách sử dụng sự liên hệ đối với chế độ đó. Một vài yếu tố sẽ được sử dụng
với phần lưu trữ cho mỗi xu hướng của ống. Từ phần lưu trữ sẽ tính được lực ma sát hai
pha và gradient áp suất sẽ được xác định.
Duns & Ros
Mô hình Duns và Ros dựa trên điều tra của các phòng thí nghiệm quy mô lớn về dòng
chảy thẳng, về tỷ lệ không khí / hydrocarbon lỏng và không khí / hệ thống nước. Mô hình
xác định ba khu vực dòng chảy bao gồm:
• Khu vực I. Trong trường hợp pha lỏng liên tục (ví dụ dòng bong bóng, dòng
vào, và một phần của chế độ dòng chảy bọt).
• Khu vực II. Nơi các pha của chất lỏng và khí trao đổi (ví dụ phần còn lại của
chế độ dòng chảy bọt và chế độ dòng chảy nút).
• Khu vực III. Nơi pha khí liên tục (ví dụ dòng chảy sương và chế độ dòng chảy
hình khuyên).
Biểu đồ về khu vực dòng chảy được thể hiện trong hình bên dưới:
Các khu vực được phân chia bằng cách sử dụng các tính chất của bốn nhóm thứ nguyên
cụ thể là vận tốc khí, vận tốc chất lỏng, đường kính, và độ nhớt của chất lỏng. Riêng mối
liên hệ giữa độ giảm áp do ma sát và vận tốc trượt của chất lỏng (chất lỏng lưu trữ) được
xác định cho từng khu vực với điều kiện cùng nhóm thứ nguyên.
Gregory Aziz Mandhane Gradient áp suất
Gregory Aziz Mandhane là một mô hình phù hợp được sử dụng để dự đoán độ giảm áp
tổng trong dòng chảy.hai pha.
Chế độ Mô hình
Dòng nút Mandhane, et. al. sửa đổi lần #1 của LockhartMartinelli
Dòng phân tán Bubble Mandhane, et. al. sửa đổi lần #2 của LockhartMartinelli

Dòng hình khuyên,
dạng sương
Lockhart-Martinelli
Dòng kéo dài, bong
bóng
Mandhane, et. al. sửa đổi lần #1 của LockhartMartinelli
Dòng phân tầng Lockhart-Martinelli
Dòng hình sóng Lockhart-Martinelli
Hagedorn & Brown
Hagedorn & Brown dựa vào mô hình thực nghiệm của họ trên số liệu thực nghiệm trên
dòng chảy phía trên của không khí/nước và các hỗn hợp không khí/dầu. Áp lực ma sát
giảm được tính bằng cách sử dụng hệ số ma sát xuất phát từ pha Moody đường cong sử
dụng hai giai đoạn Reynolds làm giảm hệ số Reynolds. Đối với khoảng trống phân số
cần thiết để tính toán số Reynolds ở hai giai đoạn và tổn thất áp suất tĩnh, Hagedorn &
Brown đã phát triển một đường cong đơn liên quan khoảng trống các thông số không thứ
nguyên do Duns & Ros đề xuất.
Các mô hình HTFS
Hai mô hình HTFS chia sẻ một phương pháp phổ biến để tính toán gradient áp lực ma sát
và chênh lệch áp suất khi tốc độ khác nhau trong các phương pháp được sử dụng để tính
toán chênh lệch áp suất tĩnh.
Phương pháp Gradient áp lực ma sát được chuyển thể từ của Claxton et. Al. (1972).
Phương pháp đầu tiên tính toán giảm áp lực ma sát cho các khí và pha lỏng giả định rằng
chỉ có một dòng chảy trong ống dựa vào các yếu tố ma sát Fanning cho mỗi pha được
tính toán lại bằng cách giả sử có một dòng chất lỏng độc lập trong đường ống. Tổn thất
áp lực ma sát được tính toán theo công thức:
Trong đó:p
F :Giảm áp suất
p
l:Giảm áp của chất lỏng


C
c:

hệ số hiệu chỉnh được tính toán từ các thuộc tính của chất lỏng và pha
khí và vận tốc khối lượng bề mặt của các giai đoạn
Gradient áp suất tĩnh được tính toán từ mô hình tách hai dòng chảy pha. Trong mô hình
đồng nhất HTFS khoảng trống phần yêu cầu của mô hình này được giả định là đồng
nhất khoảng trống phần. Trong mô hình trượt lỏng HTFS khoảng trống phần được tính
toán bằng cách sử dụng phương pháp công bố bởi Whalley và Ward (1981).
Thuật ngữ độ dốc accelerational được tính toán từ mô hình phương trình đồng nhất.
Các mô hình HTFS đã được xác nhận cho theo chiều ngang, và dòng chảy dọc xuống sử
dụng một loạt các dữ liệu của các ngân hàng dữ liệu Harwell.
OLGAS2000 (2-pha và 3 pha)
OLGAS2000 sử dụng mô hình cơ học trong bốn chế độ dòng chảy lớn: phân tầng, hình
khuyên, chảy xoáy, và phân tán dòng. Nó được dựa phần lớn trên dữ liệu từ các phòng thí
nghiệm dòng chảy đa pha SINTEF ở Na Uy. Dòng đa pha là một quá trình mặt vật lý
động giữa các giai đoạn. Nó bao gồm các tính chất, hình dạng phức tạp và tương tác giữa
các bể chứa, tốt, luồng và nhà máy xử lý. Olgas 2000 có thể xử lý 2 pha và dòng 3 pha.
Ví dụ, các yếu tố liên quan có thể bao gồm các giọt nước, dầu, khí đốt, cát, sáp, và
hydrat.
OLGAS2000 dự đoán chênh lệch áp suất, đưa chất lỏng lên cao, và chế độ dòng chảy. Nó
đã được thử nghiệm trong một sự gia tăng mức độ cho tất cả các góc độ theo chiều ngang
và theo chiều dọc. OLGAS2000 đưa ra những dự đoán tổng thể tốt nhất của giảm áp suất
và đưa chất lỏng lên cao hơn bất kỳ phương pháp hiện có. Liên hệ với tác nhân
AspenTech của bạn để biết thêm thông tin về OLGAS2000 và cấp phép trên
OLGAS2000 3 pha.
Orkisewski
Orkisewski13 bao gồm một mối liên hệ tổng hợp cho các dòng chảy hướng lên thẳng
đứng dựa trên sự kết hợp các phương pháp được phát triển bởi Griffith (1962), Griffith &
Wallis (1961), và Duns & Ros (1963) 6. Bốn chế độ dòng chảy được xác định và các

phương pháp đề xuất cho từng vùng là:
• Dòng chảy Bubble, Griffith mối tương quan
• chaỷ xoáy/Plug dòng chảy Griffith & Wallis mối tương quan biến đổi Orkisewski
• Chyar giọt Duns & Ros
• Sương mù/dòng chảy hình khuyên Duns & Ros
Orkisewski đề xuất rằng phương pháp của Griffith và Wallis được sử dụng để xác định
ranh giới giữa các bọt và chế độ dòng chảy và các phương pháp của Duns & Ros được
sử dụng để xác định ranh giới chế độ dòng chảy còn lại.
Poettman & Carpenter
Poettman & Carpenter model14 giả định rằng việc góp các hạn tăng tốc với tổng tổn thất
áp suất nhỏ và giảm áp suất ma sát có thể được tính bằng cách sử dụng mô hình đồng
nhất. Mô hình này tiếp tục giả định rằng sự mất mát đầu tĩnh có thể được tính bằng cách
sử dụng mật độ đồng nhất hai giai đoạn. Poettman & Carpenter thay đổi từ một phương
pháp đồng nhất tiêu chuẩn trong tính toán của một giai đoạn nhân số ma sát hai pha. Mô
hình này đưa ra một mối tương quan cho các yếu tố ma sát dựa trên kết quả thử nghiệm
từ 49 dòng chảy và các giếng thang khí hoạt động trong một loạt các điều kiện. Hai pha:
hệ số ma sát là âm mưu chống lại các tham số (D= đường kính, ,= Đồng nhất mật độ, và
= đồng. Kết quả mô hình giả định rằng gradient áp lực độc lập với độ nhớt.
Tacite Mô-đun thủy động lực học
Các Tacite thủy động lực học Module là đa phần hai giai đoạn mô phỏng dòng chảy tạm
thời cho việc thiết kế và kiểm soát các đường ống dẫn dầu và khí đốt. Module này cung
cấp hai lựa chọn mô hình, đầy đủ các mẫu ga-lỏng và Zuber-Findlay, để dự đoán hành
dòng chảy, giảm áp lực, vận tốc Barycentric, khí xoáy , hệ số truyền nhiệt ma sát, và khối
lượng phần nhỏ của một chất lỏng trong một theo chiều ngang, hoặc nghiêng đường ống
dẫn.
Mô hình xác định ba mô hình dòng chảy: phân tầng, liên tục, và phân tán.
• Dòng phân tầng. Mô hình giả định một sự cân bằng lực giữa các giai đoạn hiện nay
trong phân khúc ống.
• Dòng chảy liên tục. Chế độ dòng chảy liên tục được giải quyết như một vấn đề hai
vùng. Các túi khí được coi là một dòng chảy phân tầng, trong khi lỏng xoáy được coi là

dòng chảy phân tán. Các Tacite thủy động lực học Mô-đun có thể dự đoán chuyển động
của dòng chảy xoáy lỏng xảy ra trong điều kiện dòng chảy qua trong một đường ống.Chất
lỏng xoáy được tạo ra trong quá trình thay đổi tốc độ dòng chảy, đường ống áp, tắt máy,
và các hoạt động khởi động hoặc các biến thể trong đường ống dẫn, địa hình.Quy tắc
đóng cửa được sử dụng để tính vận tốc sên và một phần khí đốt xoáy.
• Dòng chảy phân tán. Chế độ là một trường hợp đặc biệt của dòng chảy liên tục.
Tulsa
Tulsa model16 đề xuất một mô hình cơ học toàn diện xây dựng để dự đoán kiểu dòng
chảy, giảm áp lực, và đưa chất lỏng lên cao trong dòng chảy hai pha thẳng đứng. Mô
hình này xác định năm mẫu dòng: bọt, phân tán bọt, xoáy, thùng đựng, và hình khuyên.
Các mô hình dự đoán kiểu dòng chảy được sử dụng là Ansari et. al. (1994) cho bọt phân
tán và các dòng hình khuyên, Chokshi (1994) cho sủi bọt dòng chảy và một mô hình mới
cho dòng chảy khuấy.
Kết quả bản đồ mô hình dòng chảy được hiển thị dưới đây.
Figure 5.12
Mô hình thủy động lực học riêng biệt cho mỗi mô hình dòng chảy được sử dụng. Một
mô hình thủy động lực học mới được đề xuất cho dòng chảy khuấy và một phiên bản sửa
đổi của mô hình Chokshi được đề xuất cho dòng xoáy. Chokshi và Ansari et. al. mô hình
được áp dụng cho các dòng bọt và hình khuyên tương ứng.
Mô hình này đã được đánh giá bằng cách sử dụng chất lỏng dự án Đại học Tulsa Lưu
lượng dữ liệu nhận được của 2052 giếng bao gồm một loạt các lĩnh vực dữ liệu. Mô hình
này đã được so sánh với Ansari et. al. (1994), Chokshi (1994), Hasan & Kabir (1994),
Aziz và cộng. al. (1972), và Hagedorn và Brown (1964) phương pháp, và là yêu cầu để
cung cấp kết quả cao.
Tất cả các phương pháp tính tổn thất đầu tĩnh, trong khi Aziz, Beggs và Brill, và Olgas
phương pháp tính để phục hồi thủy tĩnh. Beggs và Brill tính toán thủy tĩnh thu hồi như
một hàm của các thông số lưu lượng và góc ống.
Calculation Page

Figure 5.13

Bạn có thể xác định bất kỳ các thông số tính toán trên trang này. Bảng dưới đây mô tả
các thông số.
Field Dercipition
Áp suất Dung sai được sử dụng để so sánh áp lực trong vòng lặp tính toán.
Nhiệt dung
sai
Dung sai được sử dụng để so sánh nhiệt độ trong vòng lặp tính toán
Lưu lượng
nhiệ dung
sai
Dung sai được sử dụng để so sánh các dòng nhiệt trong vòng lặp tính toán.
Chiều dài
ban đầu
Guess
Được sử dụng trong các thuật toán khi chiều dài là được tính
Độ rộng
bước nhảy
Được sử dụng trong các thuật toán khi chiều dài là được tính
Lưu lượng
Guess ban
đầu
Được sử dụng trong các thuật toán khi dòng chảy của vật liệu được tính
toán.
Dung lượng
dòng chảy
Được sử dụng trong các thuật toán khi dòng chảy của vật liệu được tính
toán
Đường kính Ước tính tùy chọn khi đường kính được tính.
Guess ban
đầu

Mặc định
Increments
Số lượng tăng xuất hiện cho mỗi phân đoạn trên trang Dimension
Always PH
Flash
Activating this checkbox, force HYSYS’ calculations to

be done using
PH flashes rather than PT flashes.
Slower but more reliable for pure component or narrow

boiling range
systems.

Kiểm tra
dòng cháy
thắt
Khi hộp kiểm này được kích hoạt, HYSYSkiểm tra cho dòng chảy thắt.
Thiết lập mặc định là không hoạt động vì lệnh chậm lại tính toán.
Kiểm tra này được thực hiện chỉ trên đoạn đường ống không trên phân
khúc phù hợp hoặc khuôn ép sắt.
Làm lắng
đọng calcs
Khi hộp kiểm này không hoạt động, HYSYS tắt tính toán lắng đọng.
Hộp kiểm này là một bản sao của hộp kiểm trên tab Deposition
Do Slug Tool
Calculations
Khi hộp kiểm này được kích hoạt, HYSYS thực hiện tính toán dòng
xoáy.
Sử Dụng trang Variables.

Trang Variables cho phép bạn tạo ra và thực hiện biến số dùng của riêng bạn cho các
hoạt động hiện tại. Để biết thêm thông tin tham khảo mục 1.3.3 - biến tài Trang / Tab.
Trang Notes
Trang Notes cung cấp một trình soạn thảo văn bản mà bạn có thể ghi lại bất kỳ ý kiến
hoặc thông tin liên quan đến các hoạt động đơn vị cụ thể, hoặc trường hợp mô phỏng của
bạn nói chung.
5.2.3 thanh Ratings
Tab Rating cung cấp truy cập vào các trang sau:
• Định kích thước
• Truyền nhiệt
Trên trang Sizing, bạn có thể xác định thông tin về kích thước của bộ phận trong bộ phận
ống. Trong các trang Heat Transfer, mất mát nhiệt của bộ phận ống có thể được chỉ định
hoặc tính toán từ các thông số truyền nhiệt khác nhau.
Trang Sizing
Trên trang Sizing, dữ liệu chiều dài độ cao cho các bộ phận ống được xây dựng. Bạn có
thể cung cấp chi tiết cho trang bị hoặc phần ống được chứa trong các bộ phận ống mà
bạn đang mô hình hóa. Một số lượng không giới hạn các đoạn ống hoặc phụ kiện có thể
được thêm vào trang này.
Figure 5.14
Đối với một chiều dài nhất định của ống được mô hình hóa trong HYSYS, các thông số
của từng phân khúc được nhập riêng, phù hợp cho mỗi loại.
Quá trình để mô hình hóa một chiều dài của ống được minh họa bằng cách sử dụng sơ đồ
dưới đây. Trong sơ đồ, chiều dài đường ống AD được đại diện bởi các đoạn A, B, C, D,
và ba phụ kiện.
Figure 5.15
Fittings
D
Y
2
C

X
2
X
3
Y
1
B
Example of Pipe Sections and

Fittings Modelled in the Pipe

Segment Operation
A
X
1
Bảng dưới đây sẽ hiển thị lắp đặt / ống, chiều dài và độ cao đầu vào mà bạn yêu cầu để
đại diện cho chiều dài đường ống AD. Mỗi phần đường ống và lắp có dán dòng một phân
đoạn.