BINGHAM流体环空管流流动及传热规律研究

结合BINGHAM流体的本构方程、管流运动方程及能量方程 ,推导了BINGHAM流体环空管流速度分布及温度分布。由于BINGHAM流体具有屈服值 ,环空管流流动中会形成流核。流核的宽度与屈服应力成正比 ,与广义压力梯度呈反比。流核中心线偏离环空中心线 ,且偏向环空内侧。环空内外径之比越小 ,相对偏离越远。在其他条件不变的情况下 ,当屈服应力增大时 ,速度分布剖面变得愈扁平。当其他条件不变时 ,流核速度随环空内外径之比减小而增大。流核内温度变化比环空内外侧明显小 ,随屈服应力的增大 ,温度分布剖面愈扁平。     

幂律流体环空管流平均剪切率的计算

根据能量耗散率与剪切率的关系，采用体积平均能量耗散率计算环空管流的平均剪切率，以此来评价环空管流的剪切作用。在工程正常范围内，截面平均剪切率的计算值比按体积平均能量耗散率计算的平均剪切率偏小13％～16％。     

模型环道蜡沉积装置测试段流场温度场数值模拟

对模型环道蜡沉积装置测试段流场温度场进行了数值模拟。模拟结果表明 :因为测试段管外壁冷却水的作用 ,近壁处油温会下降 ,越靠近管壁 ,温度下降越多 ;测试段流场发生了畸变 ,近壁处流速减小 ,管中心附近流速增大 ;近壁处油温下降及流场畸变造成管段压降增加。     

利用模型环道研究原油蜡沉积

准确预测出含蜡原油管道中的蜡沉积对节约费用、管线设计以及确保管道安全输送有重要的意义。改造安装了模型环道蜡沉积测试装置。该装置上使用了 2个实验段 :测试段和参比段。通过 2个实验段两端压差的对比可确定出蜡沉积厚度。考虑了贴壁处油温下降及流场畸变对管段压差的影响 ,给出了确定蜡沉积厚度的压差计算方法。实测数据显示该实验装置用于蜡沉积测试是可行的