含砂天然气管道弯管冲蚀磨损特性研究

当天然气管道中混有砂粒时,弯管易受冲蚀而使其壁厚减薄。为此,以国内某含砂气田输气首站内的工艺管道为例,采用Fluent软件对弯管的冲蚀磨损特性进行了数值模拟研究。结果表明：在正常输气工况下,弯管外拱的下部为其冲蚀磨损集中区,且最大局部减薄量为0.4 mm/a。另外,弯径比的增大会扩大弯管的冲蚀磨损集中区范围,同时使其最大冲蚀磨损速率减小;内径的增大不会改变弯管的冲蚀磨损集中区分布,但会造成其最大冲蚀磨损速率减小。研究结果可为后续进一步研究弯管的冲蚀磨损防护措施提供参考。     

油井地面集输管停掺水温降数值模拟

掺水混输不加热集油工艺正不断发展完善,集输管停掺水温降过程是指导该技术实施的重要依据,掌握其降温规律对确定安全停掺水时间、再掺水启动方案和停掺水检修安排都有着十分重要的意义。基于计算流体动力学理论,利用FLUENT对油井地面集输管道停掺水后的温降过程进行数值模拟,得出不同含水率与不同初始油温下管内油品的温降曲线。根据管轴中心温降曲线可将整个降温过程分为3个阶段,第一阶段温降速度最快,其余两阶段较慢,第一阶段自然对流作用占主导地位,第二阶段管壁油品开始凝结,自然对流逐渐消失,第三阶段传热方式仅剩导热,且作用较弱,整个管内油品的凝结时间长短与停掺水初始油温及管内液体的含水率有关。通过模拟计算可得详细的温降过程,为实际停掺水不加热集油工艺设计提供参考依据。     

FLUENT软件对管壳式换热器壳程流体数值模拟方法可行性的验证

鉴于单弓形折流板管壳式换热器应用的广泛性,对传统单弓形折流板管壳式换热器进行了数值模拟分析,验证了FLUENT软件应用到管壳式换热器壳程流体数值模拟方法的可行性,并为换热器其它壳程支撑结构的研究提供了一定的理论依据.     

热推弯头加工工艺参数的确定

中频加热推制无缝弯头是目前中、低压弯头制作中普通采用的加工工艺，其工艺参数直接影响产品的质量，成本，效益等。本文对芯棒后接管径，推制用管规格，管坯长度等工艺参数结合生产实际进行了较为详细的论述。     

基于FLUENT的管壳式换热器数值模拟分析

为了研究管壳式换热器流动状态与传热分析,运用了数值模拟的方法对管壳式换热器进行分析。先使用Gambit对管壳式换热器的三维模型进行构建,然后应用FLUENT软件对模型进行求解,得到了因入口速度不同,温度场、速度矢量场等变化的关系。通过改变折流板间距,分析得到了折流板数目与换热量的关系。     

厚壁弯头及锻造三通的应力测定

介绍了加氢裂化装置加热炉出口弯头及锻造三通的应力测试过程，分析了内压作用下弯头壁厚变化及椭圆度对应力分布的影响，通过测试结果与理论计算比较，对弯头和三通以及直管作了强度评价。     

黄土岭隧道通风方案的数值模拟

在浙江台州104国道黄土岭隧道通风改建工程中,对于不同的通风方案,需要给出定性和定量的分析.文章选取非稳态不可压Navier-Stokes方程作为隧道通风的数学模型,对三种方案的通风状况作了数值模拟分析,为优化通风方案提供了依据.     

海底管道挖沟的数值模拟

海底管道在挖沟过程中可能受到较大的弯曲应力而出现屈服甚至断裂现象,因此,有必要确定管道在挖沟过程中的应力和变形分布。考虑管道自重和浮力的影响,采用有限元软件建立了海底管道挖沟时的力学模型,通过静力分析得到不同条件下的最大弯曲应力和变形,并将其拟合成公式。最后,通过实例计算,验证了拟合公式的准确性。结果表明：充水状态比空管状态所受弯曲应力大;管道埋设深度越深,所受弯曲应力越大;当要求的挖沟深度较大时,一次挖沟成型可能导致管道弯曲应力超出许用应力。     

桩基础承载力的非线性数值模拟研究

以某高速公路一座特大桥为例,系统分析了桩基施工各工况中地基应力变化过程,得出了考虑施工过程影响的桩基承载力数值模拟方法更合理的结论。     

隧道通风设计与数值模拟

文章通过对纳良一乐业二级公路东风1号隧道进行通风计算,并通过数值模拟及成本分析,选定风机类型和风机数量,为同类型隧道通风计算提供参考。     

地铁通风网络的数学模型及电算方法初探

本文引用图论和网络的方法建立地铁通风系统网络,并用矩阵形式表示地铁风网.介绍了地铁风网电算的数学模型回路法原理及斯考德-恒斯雷法(D.Scott-F.Hinslery).     

油罐温度场的数值求解

为解决呼吸阀的冻结问题，欲开发一种新型呼吸阀——太阳能-热管呼吸阀，其设计原理是用热管将太阳能集热板收集的热量传递到呼吸阀的阀盘周围，使阀盘的温度高于油罐内油气的露点温度，达到不结冰的目的。油罐和呼吸阀的温度场是了解呼吸阀的工作特性和研究新型呼吸阀的基础，按照二维稳定导热建立油罐模型，采用有限差分方法，将其差分格式化，运用列主元消去法求解方程，得到油罐气体空间温度分布规律。     

大型稀疏方程组的解法在输气管数值计算中的应用

在输气管道水力、热力计算的数值解法中 ,通常会遇到求解大型稀疏线性化方程组的问题。该类问题的雅克比矩阵(系数矩阵)为稀疏矩阵 ,特别大 ,元素分布也非对称或呈带状 ,因而采用一般的方法求解是不合理的。主要介绍了稀疏意义下的主元原位消去法的数据结构和计算过程 ,并给出了计算实例     

埋地管道周围温度场数值模拟的研究现状及趋势

预测埋地管道周围温度场与水分场的变化关系对管道的建设至关重要。数值计算是预测埋地管道周围温度场的有效手段,文中叙述了国内外学者在土壤温度场与水分场耦合作用方面研究现状及对埋地管道周围温度场的研究成果,通过分析提出了几点对埋地管道周围土壤温度场数值模拟的建议。     

低雷诺数下突扩管流的CFD数值计算

边界突然扩大的流动是管道输运工程中一种常见的流动现象.应用计算流体力学(CFD)中PHOENICS软件的VR编辑环境,在柱坐标系下建立了突扩管在低雷诺数条件下物理模型,采用正交网格划分,对牛顿流体层流下管路突扩情况进行了数值模拟,通过Origin后处理软件对计算结果进行了数据处理,分析了管路突扩回流时速度和压力的流场的分布情况.结果可以很好地反映突扩管流的基本特征,对石油生产中常见的此类问题的研究提供理论依据.     

管道弯头爆裂失效分析

对粗混胺工艺管道弯头爆裂处,通过宏观检查弯头裂口外观、测厚检查弯头减薄、化学分析弯头化学成分变化等情况,分析了弯头爆裂失效的原因。结果表明:介质对管壁长时间腐蚀及介质流动对弯头冲刷造成管壁减薄是粗混胺工艺管道失效的原因。文中的分析给工艺管道的设计和管理提供了可靠的依据,避免同类事故的再次发生,确保化工生产安全经济运行。     

加载管线弯头壁厚减薄分析

为查明某压气站压缩机组附属加载管线弯头壁厚减薄的原因,采用宏观检查、壁厚测量、理化性能分析、金相分析和能谱分析等方法,发现弯头组织中存在大量呈片状分布的非金属夹杂物是导致弯头壁厚减薄的原因,夹杂物导致弯头内部分层,使得壁厚检测时超声波传播遇到不同界面反射回波,显示壁厚减薄。最后给出了防止发生类似事故的建议。     

顺序输送管道油品温度变化时混油浓度的数值计算

针对求解顺序输送管道混油浓度的问题，简要分析了管道在不同状态下的混油机理。 根据紊流扩散理论，考虑到沿管长方向油品温度的变化将引起油品黏度的改变，从而将导致管截面局部流速分布和油品扩散系数的改变，采用数值积分方法，编制了用于求解顺序输送管道状态运行混油段内混油浓度分布，以及管道终点截面混油浓度的计算程序。为顺序输送管道混油浓度的计算提供了一个实用可靠的方法。     

奥氏体不锈钢有缝弯头在爆破试验中的失效分析

某奥氏体不锈钢有缝弯头在进行爆破试验中,未达到标准规定压力提前发生爆破开裂。文中主要通过金相显微镜和扫描电镜对弯头断口处和远离断口处的金相显微组织和断口形貌进行观察,通过光谱分析和材料拉伸试验对弯头材料的化学成分和力学性能进行检测评估,结合弯头加工成型的实际工艺情况,对弯头提前失效的原因进行综合的分析。材料本身存在缺陷及夹杂物导致了弯头的失效。     

油浆管线弯头泄漏失效原因分析

针对某单位催化裂化油浆系统管线上弯头频繁出现渗漏的情况,对弯头开展了壁厚测量、宏观检查、金相检验、扫描电镜以及能谱分析,并利用计算流体动力学软件FLUENT模拟了流场特性。分析结果表明:弯头截面厚度存在明显减薄。弯头泄漏是油浆介质的冲刷与油浆中硫腐蚀共同作用的结果。弯头靠内弧侧、内外弧两颊部位冲刷腐蚀较严重,生产过程中应给予重点监控。适当降低介质在弯管内的流速,能显著降低冲刷腐蚀效果。