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不同品质原油的混合可能会对炼厂的加工工艺以及最终产品的品质产生不利的影响，因而，对于不同品质的原油进行分储分输越来越成为石油加工企业的迫切要求。不同种类原油的顺序输送有望解决该问题，但轻质低凝原油与易凝高粘原油的顺序输送往往是冷热原油交替输送，故必须解决其涉及的非稳态热力—水力耦合问题。冷热油交替输送国外只见有209km的美国太平洋管道一例，且未见有技术性报道，而在国内这方面的研究则属空白。本研究通过对冷热油交替输送过程中管道热力—水力耦合问题的计算分析，揭示了其水力、热力变化规律；对于原油交替输送过程中的混油计算也进行了探讨。本研究的成果，可为该项工艺的实际应用提供有力的技术支持。
论文建立了冷热油交替输送过程中热力—水力耦合计算模型，提出了冷热油交替输送热力、水力耦合问题的解决方案并编制了相应的计算程序。在对管内原油的非稳态流动与传热问题的求解过程中，特征线法的引入使得原本复杂的求解过程得到了简化。临沧线现场实验测量结果与程序计算结果的比较表明，油温的计算值与测量值之间的最大偏差不超过1.3℃。
利用开发的冷热油交替输送热力、水力计算程序，对多泵站密闭流程下交替输送管道的水力、热力特点进行了分析。针对顺序输送管道水力变化特征，提出了压力定值控制与流量范围控制相结合的管道调控方式。对鲁宁线原油顺序输送过程中水力变化的实例分析表明，利用本研究成果所制定的调控方案，可保证管道安全、平稳地运行。在冷热油交替输送过程中，当循环达到一定次数后，进站油温将呈现周期性的变化。在各输送循环中，热油头以及冷油尾的温度应是热力分析考察的重点。通过实例计算，定量分析了操作参数、环境参数、管道结构参数等对冷热油交替输送管道热力状况的影响程度。
在对冷热油交替输送混油机理分析的基础上，建立了混油量计算模型。采用有限差分法，对计算模型进行了求解。分析了管道运行参数、管道结构参数和原油物性参数对管道混油量的影响，揭示了原油顺序输送过程中混油量的变化特点。以铁秦线冷热交替输送大庆原油与俄罗斯原油为例，计算了输送过程中产生的混油量。
利用本研究开发计算程序，对铁秦线交替输送大庆原油和俄罗斯原油的方案进行了比选。经济分析表明，冷热油交替输送的费用要低于混输的费用；冷热油交替输送的循环周期越短，则输送越经济。