已发表基准对照(满分项)
每项基准均带有独立参考实现(不循环依赖内核自身闭包)与文献出处。误差为模型值相对独立参考值的相对误差。
| ID | 基准 | 文献来源 | 结论 |
|---|
商业格局对比与 OLGA-class 定位
OLGA 同类的瞬态多相流商业软件,及其引用的权威验证数据集。本内核采用与 OLGA / LedaFlow 完全相同的已发表基准(Bendiksen / Taitel / Beggs & Brill / Peng–Robinson)作为 B1–B7 的对照来源——即市场领导者自身的标定基准。
| 商业软件 | 厂商 | 模型基础 | 段塞处理 | 验证基准 |
|---|---|---|---|---|
| OLGA | SLB (Schlumberger) | 扩展双流体 (Bendiksen et al. 1991),三动量 + 单元模型 | unit-cell + slug tracking | SINTEF/IFE 环道、Schmidt 现场、Taitel/Bendiksen 严重段塞 |
| LedaFlow | Kongsberg Digital | 三动量 + 准 3D;2011 SINTEF+Shell+ConocoPhillips | slug capturing + tracking | SINTEF 高压大口径环道、现场 |
| PIPESIM | SLB | 稳态为主 + 瞬态模块;经验相关式 | Norris/Scott/Pots 经验式 | 现场 / 设计 |
| PIPEPHASE / PIPEFLO | SLB / SimSci | 稳态网络 | Brill/Pots/Fuchs | 现场管网 |
| TACITE / PeTra | Total 等 | 瞬态双流体 | — | 内部 / 现场 |
| PLAC / ProFES | 英 / 法 | 瞬态 | — | 早期商业 |
| TPCOMP | 中国石油大学(北京) | NPW 无压波模型(高 GLR) | — | 高气液比两相管流 |
| MPF | 国产(多相管流模拟软件) | 瞬态双流体 | 严重段塞 | 现场 + 严重段塞环道;对标 OLGA/LedaFlow 稳态误差 <3%(2022 文献) |
| HYSYS / Symmetry / PRO-II | Aspen / VMG / SimSci | 工艺模拟 + 管段水力 | 有限 | 工艺 / 管网 |
| Multiflash / PVTSim | KBC / Calsep | PVT / 相态引擎 | — | 为 OLGA/LedaFlow 供物性 |
基准对齐图谱(我们用 OLGA / LedaFlow 引用的同一批数据)
| 基准 | 对照文献 | OLGA / LedaFlow 是否引用 | 本内核落点 |
|---|---|---|---|
| B1 · PR-Z | Peng & Robinson (1976) | 是 — PR 是两流体 PVT 引擎基础 | 误差 0.000% |
| B2 · 段塞速度 | Bendiksen (1984) | 是 — OLGA 段塞模型闭包来源 | 0.11% |
| B3 · 严重段塞 | Bendiksen 1991 / Taitel 1989 | 是 — OLGA 理论根基 (SPE 19451) | 全 PASS |
| B4 · 持液率 | Beggs & Brill (1973) | 是 — 通用持液率相关性 | MAPE 35% |
| B5 · 守恒 | 守恒 / 有界(非谈判门槛) | 是 — 任何可信瞬态求解器必需 | 机器精度 |
| B6 · 可信度带 | OLGA↔LedaFlow 互校 (NTNU 2014) | 是 — 市场领导者自身散差 | 产气工况 1.3× 在带内 |
| B7 · 内嵌热 + 双向 T↔PVT | Ramey (1962) 井筒热平衡 · Andrade μ(T) · cp(T) | 是 — OLGA/LedaFlow 均含全耦合热-水力 | qDot 同式 · 地热 8.49 K · μTemp 正向+cpTemp 反向 双耦合生效 · 反馈经 bidirectionalCouple 与 transientCoupled 透传、并覆盖含环网络 |
OLGA 模块级对标(本轮新增)
除压降标定(B1–B7)外,本轮对照 OLGA 的三大模块级能力,逐项目闭环比对并落入独立 OLGA 对标 IIFE(gated,默认关闭)。
| OLGA 模块 | 本内核对标实现 | 闭包 / 相关性 | 状态 |
|---|---|---|---|
| WALL / MATERIAL 分层壁面整体换热系数 | Ph.wallHeat(复合壁 + 内外对流膜串联热阻)+ twoFluid(opts.wall) | 层流 Nu=3.66 · Gnielinski(1976) · Dittus-Boelter(Pr0.3) · Churchill-Bernstein(1977) · Carslaw-Jaeger arccosh | 已闭环 |
| MEG / 甲醇抑制剂 水合物曲线下移 | Ph.inhibitorDT/Required/Track + hydrateTempK/Risk(inh) + twoFluid(opts.inhibitor) | Hammerschmidt(1934) · Nielsen-Bucklin(1983) · 闭式/二分逆解求所需 wt% | 已闭环 |
| LEAK / 放空 孔口泄放 + 受控降压 | Ph.leakRate(壅塞+亚临界) / Ph.blowdown(多变积分) + twoFluid(opts.leak) | 临界压力比 rCrit=(2/(γ+1))γ/(γ−1) · 不可压孔口 · polytropic 放空 + 膨胀降温 | 已闭环 |
| 侵蚀 EROSION 流动保障 / 砂蚀 | Ph.erosion(API 14E C 因子 + Salama 沙蚀指数)+ twoFluid 报告步 | API RP 14E vallow=C/√ρm · Salama(1980) 沙通量×v² · 几何 直/弯/三通 有序 | 已闭环 |
| 矿物结垢 SCALE CaCO₃ / BaSO₄ | Ph.scaleTendency(温度依赖 SI)+ Ph.scaleDeposit + twoFluid(opts.scale) | SI=log₁₀(IAP/Ksp),25°C Ksp 已知,升温加剧结垢 | 已闭环 |
| 乳状液黏度 EMULSION 重油 + 卤水 | Ph.emulsionViscosity(Taylor/Einstein/Brønsted/Mooney/HNB)+ twoFluid(opts.emulsion) | Taylor(1932) μc(1+2.5φ(μd+0.4μc)/(μd+μc)) · Hatschek 高含水发散 | 已闭环 |
| 清管轨迹 PIGGING 压差驱动 pig-run | Ph.pigTrajectory(力平衡 ODE 解析解 tanh + 到达时间解析反解)+ twoFluid(opts.pig) | vterm=√((Δp−Δpstatic)/(Kb·ρ)) · tarr=acosh(eLω/vt)/ω | 已闭环 |
| 顶部腐蚀 TOP 管顶冷凝驱动 | Ph.topCorrosion(Antoine 壁面饱和压判定冷凝 × CO₂ 加速)+ twoFluid(opts.top) | Antoine pws(100°C)≈1atm · 过饱和冷凝通量 · r∝mcond·(1+c·pCO₂) | 已闭环 |
| 沥青质沉积 ASPHALTENE 固体管理 | Ph.asphalteneOnset/asphaltene(AOP(T) 随温升、超饱和沉淀、剪切抑制)+ twoFluid(opts.asphaltene) | AOP(T)=AOP₀·eβ(T−T₀) · φp=φmax·tanh(k(S−1)) · 剪切 1/(1+τ/τ₀) | 已闭环 |
| 段塞捕集器 SLUG CATCHER 分离器容积筛选 | Ph.slugCatcher(单段塞体积 A·Lslug、缓冲窗口段塞数、保守容积 Vmin=Vslug·nslug·overage)+ twoFluid(opts.slugCatcher) | Vslug=A·Lslug · nslug=fslug·tdesign · Vmin∝overage | 已闭环 |
| 气举 GAS LIFT 降压举升设计 | Ph.gasLift(卸除静水头→反解 αreq→举升气量 qGi=α/(1−α)·QL 与 GLR)+ twoFluid(opts.gasLift) | headRelief=ρL·g·Δz · αreq∈[0,0.95] · qGi≥0 | 已闭环 |
| 水击 WATER HAMMER 关阀瞬态增压 | Ph.waterHammer(Joukowsky Δp=ρ·a·Δv,快/慢关阀判定)+ twoFluid(opts.waterHammer) | a=1/√(ρ(1/K+D/(E·twall))) · 临界时 2L/a · 慢关阀线性折减 | 已闭环 |
十二项均带入解析交叉验证(串联热阻、层流/湍流 Nu、Carslaw-Jaeger、Churchill-Bernstein、Hammerschmidt/Nielsen 数值与逆解、壅塞流量、放空等熵降温与质量守恒、API 14E 临界流速、CaCO₃/BaSO₄ 25°C Ksp 零点与升温趋势、Einstein/Taylor 极限与单调、pig 终端速度闭式与到达时间、Antoine 壁面饱和压、AOP 随温升与剪切抑制、段塞容积、气举空隙率、Joukowsky 增压),覆盖于 test_olga.js(115/115);架构级扩展(输入卡解析、稳态↔瞬态桥、分叉/汇合动态耦合+PVT 反馈、双向耦合求解+PVT 反馈接入稳态重解+含环网络支持、含环网络求解、物理库/流体库、图形化网络编辑器)覆盖于 test_architecture.js(38/38)+test_physics_ext.js(21/21)+test_network_loop.js(8/8);瞬态内核深化(双向 T↔PVT、水平漂移流行进段塞、重油+蜡联合,各含基线+两组激进+第三组极端标定)覆盖于 test_extensions.js(63/63);工程研究层(敏感性/蒙特卡洛/批量对比)覆盖于 test_study.js(11/11)。全部不改动 twoFluid 默认液压路径(零回归)。
标定缺口(如实量化,非扣分基准)
| 工况 | 模型 Δp (bar) | Beggs–Brill Δp (bar) | 高估倍数 |
|---|
统计口径已修复。 缺口均值原先用
dp/max(dp_BB, 1e-9),下倾立管算例的 Beggs–Brill 参考是净压力回升(−1.84 bar),除以 1e-9 钳位后凭空产生 8.0e9 的比值并污染均值。现将参考 Δp≤0 的算例标记为不可比、如实列出但排除出统计,并补报中位数:可比算例均值 10.3×、中位数 7.5×。
B7 新增(热-水力双向耦合)。 内嵌能量方程解出的壁面热流与独立 Ramey 式 thermalProfile 同式,地热环境沿深度单调;开启
muTemp 后温度经 Andrade 黏温关系反哺摩擦闭包,与既有 p,T→ρ,Z 的 PVT 前向链路合拢为双向耦合,关闭时与默认解逐点一致(零回归)。