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오일 & 가스 산업에서의 다중 물리 시뮬레이션

세계 경제에 크게 영향을 끼치는 오일 및 가스 산업은 대부분의 산업보다 엔지니어링 문제를 풀어내려 할 때 광범위한 범위를 다루게 됩니다. 격동의 시간을 지나면서, 효율적이고 안전한 생산은 중요하게 되었습니다. 이를 위해 STAR-CCM+가 어떻게 도움이 될 수 있는지 살펴보십시오.

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성능 향상 구현

다중 물리 시뮬레이션 및 설계 탐색이 오일 및 가스 산업에서 지원 해야 하는 가장 어려운 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 알아보십시오.

상세 설명

오일 및 가스 산업은 저유가가 유지되는 시기에 직면해 있습니다. 성공을 위해서, 안전과 성능을 충족하면서 비용을 낮추기 위한 혁신적인 설계가 필요합니다.

엔지니어링 설계는 일반적으로 단순화된 해석 또는 실험 해석(1D 도구), 물리적 시험 그리고 현장 경험을 통해 배운 것을 이용하여 개발되고 있습니다. 이러한 방법들도 중요하지만 혁신을 위한 능력이 제한되거나 (새로운 것을 시도하는 데 많은 비용이 듭니다), 많은 엔지니어링 시간과 비용을 초래하고 과도한 설계로 이어질 수 있습니다.

지멘스 소프트웨어를 통해 엔지니어는 정밀하고 정확한 전산 유체 역학 (CFD) 시뮬레이션 및 설계 공간 탐색을 통해 디지털 방식으로 설계를 찾을 수 있습니다. 시뮬레이션을 통해 불확실성, 위험, 비용 및 시간을 줄이면서 신뢰성과 성능을 향상시키고, 고도의 정확성을 가지고 가상으로 설계를 탐색 할 수 있습니다. 이러한 이점은 광범위한 예제에 적용될 수 있습니다.


시추 도구 및 드릴 장비 설계
드릴비트는 침식을 통한 내구성 손실 없이 침투율(ROP) 증가를 위해 드릴 절삭 이송 및 제거를 균형있게 맞추기 위한 설계가 필요합니다. 시추 도구가 맞게 될 가혹한 작동 조건에 대한 반응은 성공적이고 신뢰성 있는 작동에 있어서 중요합니다. STAR-CCM+를 통해 엔지니어는 설계 공간을 탐색하여 보다 정확하고 안정적인 드릴 비트 설계를 더 빨리 찾을 수 있습니다.

유동 안정성 및 심해저
폐쇄, 과도한 침식, 파이프 진동에 의해 형성된 수화물 플러그는 생산 수익 감소와 교정 비용으로 수천만 달러의 손실을 초래할 수 있습니다. STAR-CCM +는 해저 및 유동 안정성 설계 엔지니어가, 설계, 자재 및 설치 비용을 최소화하면서, 수리가 필요 없는 기간을 최대로 늘리고, 필드기간 침식의 최소화 그리고 생산 신뢰성을 최대화하기 위한 진동의 위험을 피하기 위해, 효과적인 단열 시스템 설계를 가능하게 합니다.

 

 

조선해양
정확한 와류기인운동(VIM) 예측은 해상의 생산 시설의 수명을 높이거나 저하시킬 수 있습니다. 일반적인 축척 모델 시험 방법은 VIM의 크기와 빈도를 상당히 과대 평가되는 것으로 보여지며, 수백만 달러의 프로젝트 비용이 사용됩니다. STAR-CCM +는 엔지니어에게 정확하고, 실제 크기의 파도를 생성할 수 있는 수치 수조를 제공하며, 축척효과와 라이저(Riser) 그리고 무어링(mooring) 라인 감쇠에 대한 불확실성을 줄일 수 있습니다


공정 및 분리
성능이 낮은 분리기는 생산성과 수익에 상당한 영향을 줍니다. 단순화된 선박 크기 계산, 실험적 해석과 경험은 단독적으로 성능을 보장하지 않습니다. 특히 공정 성능 및 구조적 무결성을 위해 슬로싱 (sloshing)을 제어해야 하는 해양생산설비에서 두드러집니다. STAR-CCM +는 기술 및 장비 개발자가 최적의 설계를 식별하고 실제 작동 조건에서 실제의 성능을 발휘할 수 있도록 전체 범위에서의 다상유동을 정확하게 시뮬레이션 할 수 있게 합니다.


기술 안전
헬리콥터 착륙장의 위치와 설계는 기상 조건에 따라 헬리콥터 운영을 제한하지 않고 해상 안전과 대피에 해가 되지 않기 위해 중요합니다. CFD는 가상 환경에서 실제 풍속을 예측할 수 있는 유일한 수단이며, 헬리콥터 착륙 장소에 대한 표준은 민간 항공국(Civil Aviation Authority)에 명시되어 있습니다. STAR-CCM +를 통해 엔지니어는 생산 설비의 3 차원 모델을 빠르게 만들어, 전체 범위에 대한 풍량 조건을 정확하게 시뮬레이션하여 헬리콥터 착륙장의 가용성과 안전성을 극대화하는 설계와 배치를 할 수 있습니다.


생산 후 자원을 가공 및 상품화하여 시장에 판매하는 단계
천연자원의 효과적인 이송과 가공은 생산 후 자원을 가공 및 상품화하여 시장에 판매하는 단계에서 중요합니다. 가열 히터에서 효과적인 버너 설계는 효율적인 연소 및 열 관리가 요구되며, 환경 영향을 줄이기 위해 배출을 최소화 해야 합니다. 실험식은 이러한 시스템의 복잡성을 재현할 수 없으며, 시험은 시간이 소모되며 많은 비용과 혁신적인 측면이 제한됩니다. STAR-CCM +는 유동 분배와 혼합에서 배기 가스 및 폐기물의 연소 및 정화에 이르기까지 모든 복잡한 공정을 시뮬레이션 할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. HEEDS의 설계 공간 탐색 및 최적화 기능을 통해 엔지니어는 낮은 비용으로 짧은 시간에 시스템 성능 향상과 이해도를 높일 수 있습니다.

사례 연구

단순 시뮬레이션이 아닌 혁신!

설계 개선안을 만들어 내고 혁신 경쟁에서 선두를 유지하기 위해 고객들이 우리 제품을 어떻게 사용해 왔는지 살펴 보세요