用气室提高脉冲水射流强度的模拟研究

采用特征线法对用导管-气室水力共振系统提高脉冲水射流的强度进行了模拟研究,表明水力共振系统在合适的系统结构参数和流体参数情况下,可以提高导管出口处的压力振幅。气室容积太大会吸收导管起点压力的振幅,使压力脉动减小,太小则不起作用;喷嘴的出口直径越小,越能提高导管出口压力的振幅。     

弯径比对固液两相流竖直90°弯管流场及压力影响分析

为研究竖直90°弯管在水力输送固料过程中的两相流动及压力特征，采用计算流体力学(CFD)方法分析不同弯径比的固液两相流竖直90°弯管内流场和固相颗粒分布规律以及对弯管段和直管段的压力影响规律。结果表明：不同弯径比影响弯管内固相颗粒分布状态是不同的，弯径比的增大会加强颗粒移至管道中心的效果，弯管内的二次流现象的明显程度也受弯径比的影响；管道内压力最大的区域分布在弯管段上侧，弯径比越大弯管段上侧压力越小，弯管段内部压力分布越平缓，且不同弯径比对管道上下游直管段的压力也有影响，其中对下游竖直直管段压力影响最大，直管段所受压力变化随弯径比的增大，其梯度变化也在降低。     

超临界CO_2管道泄漏扩散数值模拟

为了研究超临界CO_2管道泄漏扩散对周围环境的危害,采用PHAST软件对超临界CO_2管道泄漏后的扩散情况进行数值模拟。文中模拟了稳态泄漏时CO_2的浓度分布情况,研究了不同外界风速、不同大气稳定度和不同泄漏角对CO_2泄漏扩散的影响,并且得到了曲线拟合公式。结果表明:风速越大,CO_2扩散区域越大,相同距离下CO_2浓度越低;大气越不稳定,相同浓度下CO_2扩散区域越大;射流与地面方向的泄漏角越小,相同浓度下CO_2扩散区域越大。     

双洞公路隧道洞口废气污染影响的数值模拟

以双洞单向公路隧道洞口段气流为对象,采用k-ε双方程紊流模型及组分传输方程组,借助流体计算软件,从不同自然风条件、洞外段设置挡风壁和两隧道洞口不同相对位置(横向间距5～50 m)三个角度,数值模拟了出口废气的扩散情况,并相应得出对另一隧道入口污染的影响程度.研究结果表明,邻近隧道入口受出口废气污染的影响程度随不利风向的自然风速的减小以及两隧道洞口间距的增大而减小;洞外段合理的尺寸与形状的挡壁能有效减少甚至消除出口污染物扩散对其入口的影响.从而推出结论:对于特定隧道,洞口处的常年自然风的风向和风速大小与隧道通风效果息息相关;对于特定地形和特定自然风,可以通过选择适当的洞口间距来改善隧道的通风效果;如两洞口间距很近,则于洞口外两洞间设置挡风壁可有效提高两隧道的运营与防灾通风效果、降低废气污染程度.     

用压力波法监测顺序输送管道泄漏的特点

对于油品顺序输送管道，其管内可能同时存在物性不同的油品及其混合物，各种油品及混油段的长度和益又随时间油段的长度和位置又随时间而改变。这些不稳定因素将改变管道发生泄漏时产生的扰动信号。本文根据顺序输送管道的水力特性，分析混油段在不同位置时，其压力波在管道内的传播过程，说明管道于不同运行工况下发生泄漏的压力变化，提出顺序输送管道用太力波进行泄漏监测的方法。     

基于涡流管的能量分离模拟研究

文中基于能量基本方程分析引起能量分离的原因,利用FLUENT软件选用标准k-ε模型进行数值模拟,研究涡流管入口温度、压力以及冷气流率对其性能的影响规律。结果表明:在一定范围内,入口压力越大,涡流管能量分离效应越好;入口温度对涡流管能量分离效应的影响很小;冷气流率在0.16%时涡流管的制冷效果最好,冷气流率在0.75%时涡流管制热效果最好。     

淹没条件下后混合磨料射流的数值仿真分析

建立喷嘴结构参数与其射流流场特性之间的关系,选择最佳的射流工况条件对提高射流效率有重要意义。利用FLUENT软件,对锥直喷嘴在淹没条件下后混合磨料射流进行了数值模拟。对于后混合磨料射流,分析了喷嘴结构参数（混合腔直径Dq、混合管长度Lg和保护气入口速度ua）对射流流场特性的影响。结果表明：大直径混合腔、长混合管的喷嘴的射流效果好,通保护气后使得射流性能得到改善,保护气的速度增大时其对射流的保护作用增强。     

海底混输管道内部状态完整性分析

为保证某混输海管的安全运营,通过建立混输海管多相流动模型和腐蚀模型,分析海管典型运行工况参数与设计取值,得出管道多相流动参数分布规律、腐蚀速率主要影响因素和总腐蚀情况。结果表明：海管入口立管底部压力最高;管内沿线温度总体逐渐降低,具有轻微波动;平管上坡段和入口立管段持液率较高;液体流速对该管道腐蚀速率的影响最显著;入口立管段底部腐蚀速率最大,且均大于设计取值;腐蚀速率设计取值偏小。     

新型水力旋流器生产水处理效果数值模拟分析

文中根据实际尺寸建立了油田投产时和扩容改造后使用的两种水力旋流管的三维模型。借助ANSYS Fluent,对比分析了两种水力旋流器的处理量和溢流比;同时计算了两种水力旋流器对颗粒直径为1~200μm油滴的脱除效率。对比分析表明,在入口压力500~550 k Pa、压差比1.5~2.0的工况范围内,新型水力旋流器大幅提高了生产水处理能力和除油效率,但溢流比也较高。分析结果可为生产水处理用的除油型水力旋流器的选型、设计、优化工作参数提供参考。     

基于TGNET的天然气并行管道数值模拟分析

为了研究并行管道发生截断事故时管道的位置、长度和连续性对最大输量的影响以及管道截断时管道末端流量和压力的变化规律,结合流体力学理论,以TGNET软件为基础,建立了带有跨接管的并行管道数学模型。利用该模型,模拟了稳态下管道截断的位置、长度和连续性对最大输量影响;并在此基础上模拟了瞬态下管道截断时的管道末端流量和压力的变化规律。研究表明:截断管道的位置和连续性对最大输量影响非常小;截断管道长度的增加使得最大输量逐渐降低,但降低幅度逐渐减小;并行管道某处截断时,管道末端瞬时流量呈指数形式降低,瞬时压力呈线性形式降低。