不同油品在顺序输送过程中,受到油品物性、输送顺序、流速、地形和管道参数等多因素的影响,使得相邻油品之间相互掺混,产生大量混油。随着新疆地区原油和成品油产量的降低,出疆管道顺序输送原油-成品油方案一直在积极调研中,亟需相关技术支持。因此,本文采用数值模拟方法对不同油品顺序混油规律展开模拟研究。长距离管道数值模拟仿真技术面对的首要难题便是计算量大。因此,本文从控制方程求解器和求解区域两方面提高混油数值模拟效率。首先基于二维混油对流扩散模型,对比高斯赛德尔迭代法、多重网格方法和预条件共轭梯度法的求解效率,优选出了较高效的预条件共轭梯度法。其次在模拟过程中采用移动网格跟踪混油段区域,只针对混油段所在局部区域进行混油浓度及其分布的计算,而忽略纯油品区域。该方法极大减小了求解区域大小,实现混油数值模拟效率的大幅度提升,且该方法的计算区域大小只依赖于混油段长度,不受管道总长度影响。此外,将这两种高效模拟策略运用于正常条件下和瞬变条件下的一维混油模拟中,模拟效率均得到大幅度提升。由于出疆管道沿线地温变化较大,油品温度、黏度等参数随之变化,混油发展也随之发生变化。因此,本文考虑油品在流动过程中与周围土壤的换热,建立管道周围土壤与油流的温度场耦合混油模型,开展长距离原油-成品油顺序输送混油数值模拟研究。在土壤温度场计算方面,采用微元法思想,每隔一段1km距离取一个计算截面,实现长距离管道土壤温度场的高效计算。在混油模型和高效求解方法的基础上,本文研究了不同季节(油温和地温不同)原油-成品油顺序输送混油发展规律。结果表明夏季油温和环境温度较高,混油量较少;而冬季油温和环境温度均较低,导致混油量大大增加。因此,在冬季提出采用局部加热油头和油尾的差温顺序输送方案来减少混油。通过控制不同油头/油尾加热长度及加热温度研究混油的发展规律,从而优选出安全经济合理的输送方案,为出疆管道顺序输送原油-成品油提供参考。