文丘里管水力空化现象的CFD模拟

针对文丘里管的水力空化现象,采用FLUENT软件进行数值模拟,通过模拟不同入口压力下文丘里管的空化现象,分析出湍动能和汽含率的分布情况,再模拟不同喉部直径和不同扩散段长度对于水力空化现象的影响.结果证明:出口压力一定时,增大入口压力可增强空化效果,且下游恢复压力越小;喉部直径越小,空化效应越强烈;并且增加扩散段长度可以强化空化现象.以上研究对于工程实际均具有重要的意义和作用.     

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。     

FCC催化剂在垂直立管中的蠕动特性实验研究

在直径150 mm、高5 000 mm竖直管的实验装置上,以FCC催化剂为固体颗粒物料,采用PV6型颗粒速度测量仪以及压力传感器测量不同颗粒质量流率下竖直管中的颗粒流动特性。实验结果表明:立管中颗粒流蠕动特性受颗粒质量流率的影响。对于实验用FCC平衡催化剂,在颗粒质量流率较小时,颗粒流动为密集流,颗粒流蠕动明显。随着颗粒质量流率的增加,颗粒蠕动频率随之增大。当颗粒质量流率增大到一定值后,转变为流化流动,颗粒下行蠕动行为消失。     

基于Fluent的气旋浮分离器流场实验与分析

为分析气旋浮分离器内部的流场规律,应用流体仿真软件Fluent,采用Mixture多相流模型及带旋流修正k-ε湍流模型对气旋浮分离器实验室模型内部流场进行仿真研究,得到了气旋浮装置内部压力场及速度场的分布规律,通过采用皮托静压管测定分离器不同位置的切向速度并与模拟结果进行比较,验证了模拟结果的准确性;同时通过模拟和实验得到了不同参数对分离效率的影响,优选出较理想的入口流量及分流比。     

防喘阀开启时的压缩机工作特性研究

为研究防喘阀开启状态下的压缩机工作特性,结合压缩机防喘阀开启的机理,分析了在防喘阀开启状态下的压缩机入口流量、入口汇管流量和防喘阀开度的变化规律。并在此基础上分析了调节转速对压缩机的影响。研究结果表明:防喘阀开启后,入口汇管流量和防喘阀开度随着时间有规律地波动;入口流量不变且等于防喘振流量;降低转速,防喘阀开度先增大,后减小,稳定后比初始开度小;增加转速,防喘阀开度先减小,后增大,稳定后比初始开度大。     

同步碎石下封层层间粘结性能影响因素研究

为提高半刚性基层沥青路面的使用寿命,文章通过制备"基层+透层+同步碎石下封层+沥青下面层"复合结构试件,采用斜剪试验研究同步碎石下封层层间抗剪强度,分析试验温度及材料组成对同步碎石下封层层间粘结性能的影响规律。结果表明:层间粘结性能随试验温度的升高显著下降,尤其低于45℃时表现明显;采用SBS改性沥青作封层油时粘结性能明显优于基质沥青,但温度提高时两者抗剪强度差值减小;沥青用量和集料撒布率增加时层间粘结性能先上升后下降,分别在用量1.6 kg/m~2和撒布率70%时效果最好,集料粒径增加时层间粘结性能则逐渐下降。     

基于有限元法分析双层海底管道断裂失效问题

针对南海某油田平台间某双层海底管道的外管发生一处断裂失效事故,根据管道实际运行工况,考虑土壤摩擦力对外管的作用,利用有限元接触分析方法进行双层海管的受力分析,结合DNV规范对管道进行强度校核。结果显示:利用有限元接触算法来分析管土相互作用时,采用刚性面来模拟土壤层是可行的;在未超过原设计压力和设计温度条件下,该海管的外管将不会发生断裂失效事故,管道满足结构强度要求;若海管产生较严重的局部腐蚀,最严重腐蚀点的缺陷凹坑深度超过壁厚的85%,将会发生断裂失效事故。     

严寒地区油库压力管道选材研究

根据工业管道安全技术监察规程,严寒地区油库压力管道设计温度低于-20℃,超出了20号碳素钢管的使用温度下限,按照压力管道设计规范中关于低温低应力工况的定义,进行管道应力计算。分析表明：油库压力管道的设计压力低于0.7 MPa时,油库管道正常操作的轴向拉应力低于材料标准规定的20号钢管的最小抗拉强度值的10%,管道操作工况处于低温低应力工况,管道材料可以使用20号钢。     

含水合物相变多相内流深水立管管内流动特征分析

在深海立管中,开采的天然气水合物受到环境因素和自身性质的影响,进行水合物的生成和分解等反应,使得管内流变成复杂的多相非平衡流,影响开采立管的安全性,容易引发安全事故。基于分子热力学,建立了天然气水合物在受温度压力变化影响下的生成分解相平衡模型,并在相平衡模型基础上考虑气液固三相的性质变化,得到由气液固各相连续方程、能量方程、动量方程组成的天然气水合物多相非平衡流控制方程。结合有限差分法分析得到不同参数对开采立管内多相流流动特性的影响规律。     

拟塑性幂律流体的掺气管输减阻的数值模拟

根据幂律流体的本构方程,采用欧拉法建立了空气-幂律非牛顿流体两相流动方程,在此基础上对拟塑性幂律流水煤浆的掺气管输的减阻效应进行了数值计算及理论分析。计算及理论分析表明,在高黏幂律流体中,采用适当方法掺入少量气体可以达到降低流动阻力的效果。减阻效应出现在输入气液体积比小于0.08的范围内,当输入气液体积比为0.012 5~0.031 3时,减阻效果最好,此时减阻率可达13%以上。此外,气泡直径也对减阻效果有一定影响,为了获得好的减阻效果,应采用适当方法将掺入流体的空气所形成的气泡直径控制在1~2 mm以内。     

寒区隧道抗冻设防长度的计算方法研究

目前寒区隧道抗冻设防长度的设计多靠工程类比,且要求隧道内温度场已知。为了明确设计时设防长度选取标准,解决无实测洞内温度资料的问题,文章基于寒区隧道温度场理论求解方法,根据衬砌层不出现排水管冻结和围岩不发生冻胀两个条件,在调研资料分析和隧道围岩温度场数值分析的基础上,给出了衬砌层不出现冻害和围岩不出现冻害的临界洞内温度;分析了洞内通风和围岩条件对隧道洞内温度场的影响,获得了入口风温、断面面积、入口风速和初始岩温相关的隧道洞内温度回归公式;进而提出了一种寒区隧道抗冻设防长度的计算方法。以杀虎口隧道为例,计算得到其抗冻设防长度,并分析了风温及隧道断面面积对抗冻设防长度的影响。结果表明,设防长度分别随入口风温的降低、入口风速的升高和断面面积的增加而逐渐增大,随围岩温度的升高而逐渐减小。     

渤中稠油乳状液的流变性实验研究

此项研究的目的在于揭示含水率、压力和温度等对稠油乳状液流变特性的影响.实验结果表明,油品乳状液的反相点大约在含水率70%左右,温度对乳状液黏度和流变性影响较为明显,压力对乳状液黏度和流变性影响不大.     

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。     

影响除油旋流器效率的因素

除油水力旋流器是一种新型污水处理设备，本文给出了旋流器常用技术术语，分析了分散相液滴在旋流器旋转力场中所受的静分离力，并讨论了油水密度差、油滴直径、入口浓度、入口流量、分流比和压差对分离效率的影响。     

盾构刀盘开口率对掘进参数影响的模型试验研究

文章通过模型试验,对盾构开挖过程中刀盘开口率对盾构各参数之间的影响进行了研究,试验监测了不同刀盘开口率条件下盾构土舱面板处压力的变化情况以及土压力的传递和分布状态,研究了盾构刀盘开口率引起的土舱内外压力变化规律,同时对开挖面和土舱面板之间的压差进行了讨论,基于试验研究内容,进一步利用粘性流体力学理论建立了相关公式,可以简要分析土舱内外压差的影响因素;讨论了刀盘开口率对刀盘挤土效应和刀盘扭矩的影响关系,提出了两种不同的挤土效应机制,试验结果显示仅靠刀盘推力引发的挤土效应约占全部挤土效应的70%,刀盘转动引发的挤土效应占30%左右,系统分析了刀盘开口率、刀盘扭矩以及挤土效应之间的内在关联。     

考虑流固耦合效应的盾构隧道开挖面稳定性研究

文章采用PLAXIS有限元软件,建立流固耦合条件下盾构隧道开挖面数值计算模型,研究隧道管片安装时间内,流固耦合效应对隧道开挖面稳定性的影响。通过控制变量法,分析流固耦合条件下开挖面不同支护压力比(开挖面支护压力与前方水土压力之比)和不同隧道覆径比(隧道埋深与直径的比值)对隧道开挖面变形及地表沉降的影响规律,并探讨了流固耦合效应下开挖面失稳破坏模式。研究结果表明:(1)在隧道管片安装时间内,开挖面前方土体将在渗流作用下形成土拱效应,从而使开挖面支护压力比小于1。而未考虑流固耦合效应时,需要较大极限支护压力值才能保持隧道开挖面前方土体的稳定;(2)当考虑流固耦合效应时,隧道覆径比对开挖面稳定性影响有限,但对地表沉降有较大影响,且覆径比越大,地表沉降变大且影响范围较广;(3)在隧道管片安装时间内,开挖面前方虽在渗流影响下具有土拱效应,但随着支护压力减少及开挖面上部渗流场的共同作用,使得开挖面前方土拱效应减弱,继而使隧道开挖面上方与前方土体连通形成楔形土体滑动区。相比未考虑流固耦合的情况,其楔形体趋向于开口较大的漏斗状破坏形式。故在隧道施工过程中,应考虑流固耦合效应对开挖面变形及地表沉降的影响。     

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。     

西部原油管道输量与能耗分析

为降低西部原油管道管输能耗,通过计算管道在不同季节、不同流量下的摩阻损耗,结合管道参数和输油泵特性曲线,分析得出影响输油生产单位能耗的因素包括管输流量和输油温度。进一步计算得出了不同流量和不同季节对应的输油生产单耗。结果表明,流量对输油生产单耗影响较大,西部原油管道管输流量在1 000~1 400 m~3/h区间时生产单耗相对较低;流量大于1 600 m3/h时,生产单耗随流量上升接近线性增长。而输油温度对生产单耗的影响较小,同一流量下冬季生产单耗略高于夏季生产单耗。     

Y型过滤器流动与阻力特性数值模拟分析

文中利用CFD软件,结合多孔介质模型对Y型过滤器进行了数值模拟研究,并与实验结果做了对比分析。得到了过滤器流动特性及不同部位压降情况,分析了滤网堵塞率对压降的影响规律,并提出了减小过滤器压力损失的建议方法。研究表明,Y型过滤器压降主要发生在入口滤座区、滤网区和滤芯环形间隙区,其中滤网区压降最大。滤网堵塞程度对压降影响很大,超过50%时压降快速增大。     

超稠油输油管线工程集肤效应管制作施工方法

结合特油2#站至石化分公司超稠油管线工程和特油杜84块管输工程施工情况,介绍了超稠油管线集肤效应管现场制作、除锈、防腐、组对、焊接、保温、检验等工序施工情况,其中着重介绍了集肤效应管结构;120°集肤效应管焊接变形原因,反变形卡具的设计;伴热管二连一组对、焊接要求,伴热管与主管线组对、焊接要求及注意问题;集肤效应管底漆、面漆喷漆时温度控制、时间间隔、厚度等要求.对各工序质量问题产生的原因进行分析,并提出相应对策.