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。     

圆管浆体螺旋流速度分布及运动特性仿真

为了开发高浓度低能耗的螺旋流浆体管道输送技术,借助流体力学理论,分析了圆管螺旋流的运动特性,将圆管螺旋流分解为轴向流动、周向流动和径向流动,建立了圆管浆体螺旋流的动力学方程;进而基于圆管螺旋流特点,推导出紊流状态下圆管螺旋流轴向速度和周向速度的分布表达式.同时,采用计算流体力学Fluent软件,结合Solidworks和Gambit等软件进行圆管浆体螺旋流运动特性的建模和仿真,仿真计算结果揭示了圆管螺旋流轴向速度和周向速度的分布规律,并验证了螺旋流理论速度分布式与实际运动规律相吻合.     

气液混输管线间歇流动压降研究

间歇流动是水平混输管线的主要流动形式,压降是两相流动中的关键参数之一,对间歇流动压降进行了详细的实验研究和理论研究.实验工作是利用水-空气和油-空气作为介质在长约30 m、内径分别为50 mm和25 mm的管线上完成的.实验发现液相黏度越大,两相流动压降越大.气相表观速度或液相表观速度的增加都会使压降增大,但增加液相表...     

海底管道凝胶封堵材料的制备与试验研究

文中设计一种凝胶配置与注入装置，进行了海底管道封堵凝胶性能研究，获得了适用于海管清管的凝胶配比，并搭建了凝胶封堵试验线，对凝胶在管道中的通过性和封堵性进行了试验研究。研究结果表明：聚合物质量分数越高、交联剂质量分数越高，凝胶成胶时间越短，黏度越大；当聚合物溶液质量分数为1.5%,交联剂溶液质量分数为0.4%时，凝胶黏度、成胶时间、流动状态等综合性能较好；成型后的凝胶能顺利通过水平管段、竖直管段和弯头，管壁没有残余凝胶，段塞前后液体没有发生串流现象，凝胶段塞封堵性良好。     

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。     

多相流颗粒碰撞磨损的研究

多相流碰撞磨损在工业上具有广泛的背景,是材料破坏或设备失效的重要原因之一。对国内外多相流碰撞磨损的研究进行了回顾和总结,影响碰撞磨损的因素有颗粒碰撞壁面速度、碰撞角度、颗粒浓度等方面;对多相流磨损的研究由实验方法向数值计算方面发展。颗粒碰撞对多相流防、除垢技术的工程设计具有一定的指导作用,为进一步的研究提供了方向。     

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.     

环保制冷剂管内流动沸腾摩擦压降模型研究

为了研究环保制冷剂管内流动沸腾摩擦压降模型的预测准确度,首先总结了12种管内流动沸腾摩擦压降模型,然后搜集了关于7种环保制冷剂在管径1～8 mm圆管内流动沸腾的962个实验数据点.通过对比模型预测值与实验数据,发现各模型的预测误差均较大,精度最高模型的平均绝对误差为31.6％,误差最大模型的平均绝对误差超过100％,表...     

T形管内气液相分离特性数值模拟

采用CFD模拟手段,对气液两相流流经T形管时流动特性进行了研究。以水及空气作为模拟介质,采用计算流体力学软件PHOENICS为模拟器,研究了不同入口气液混合流速下,T形管内速度、压力及含气率分布特性。并将模拟后结果与Ottens所得数据进行对比,结果表明CFD模拟与实验研究所得到的T形管内速度特性较吻合。     

垂直管气液两相弹状流流动特性研究进展

详细介绍了国内外垂直管弹状流的研究进展情况。针对垂直管弹状流的形成机理、最小稳定液塞长度和Taylor气泡的运动进行了详细的论述。目的在于全面翔实地阐述垂直管弹状流的研究结果,以期有效地指导实验研究及生产实际工作。     

国内固液两相流泵的研究进展

分别从内特性、外特性和水力设计等方面对国内固液两相流泵的研究进展进行综述。在内特性研究中分别介绍了泵内固体相流动规律的研究和泵内两相流的常用数学模型,外特性研究主要是探索过流部件几何参数对泵性能的影响规律。归纳了国内目前固液两相流泵的设计方法,主要分为速度系数法、两相流畸变速度设计法、速度比设计法、流场分析设计法,并概括介绍了固液两相流泵在江河湖库疏浚工程中的应用。     

原油管道停输再启动实验研究

在实验室内建立了管流实验装置,测定大庆原油流变特性以及进行停输再启动的实验研究。对原油流变特性的测定大多是在旋转黏度计中进行的,而原油在旋转黏度计中是拖动流,在管路中为压力流。管流实验装置测量的原油流变特性曲线更符合实际管道原油的流变特性。分析了停输前流量、启输流量、原油出站温度、环境温度对启输过程的影响。由试验结果以及模拟结果分析可知,对停输过程温度的计算偏低,再启动压力值偏大。对解决东北管网的低输量问题具有指导意义和实际的应用价值。     

大庆油田稠油流变特性的分析

对大庆油田稠油开展流变特性实验研究,在一定温度范围内作出其黏温曲线和流变曲线,对实验结果进行归纳分析,确定稠油的流体类型以及牛顿流与非牛顿流的转变点,总结出稠油流变规律,为实际生产提供了一种有效的理论依据。     

弯头冲蚀规律的数值模拟

弯头在天然气工业中使用很普遍,弯头受到的冲蚀也较严重。根据流体流动的基本规律,基于计算流体力学软件(FLUENT),分析了含固体颗粒气流对直角弯管的冲蚀规律,计算结果表明:直角弯管的冲蚀速率与流速、颗粒直径、固体颗粒质量流量有关,流速与冲蚀速率呈指数增长关系,随着颗粒直径、固体颗粒质量流量的增加,冲蚀速率增大。因此,建议对弯头进行优化设计,同时对固体颗粒进行分离,以减小弯头的冲蚀速率。     

数值方法计算热油管道参数的数学模型及程序系统（一）

通过深入分析存在牛顿和假塑性流体流型热输原油管的流动特征，本文给出管道中可能出现的４３种流型流态组合图，并在此基础上建立了用数值方法计算工艺参数的数学模型。     

主动旋流管道除垢系统的三维数值模拟

为分析主动旋流管道除垢系统的清洗效果,建立了以高压高速空气为介质的内置螺旋凹槽管的环形流动模型,利用fluent软件对光滑管和内置螺旋凹槽管进行数值模拟,并利用网格无关性验证模型网格。模拟结果表明：内置螺旋凹槽管的环形流动呈复杂的三维螺旋流动,而光滑管则呈普通的直线流动。在相同的条件下,内置螺旋凹槽管的切向速度比较剧烈,而光滑管的切向速度几乎为零,内置螺旋凹槽管的径向速度也比光滑管的大。内置螺旋凹槽管的切向和轴向速度的增大,使边界层减弱,有利于增大管壁的冲刷力,从而增强清洗管道的效果。     

K-ε模型在油气混输管线中的应用

在石油开采和输送过程中，合理利用两相混输技术可降低开采费用。由于混输管路流动状态很复杂，还没有经实践检验的精度较高的计算公式，而应用湍流数值模拟计算可合理解决这一问题。本文采用基于局部瞬时特性的拟流体两相湍流模型方程，考虑了相间曳力，虚质量力，升力等相间相互作用力的影响，对水平管路两相湍流流动包括水－气两相、油－气两相分别进行计算，采用IPSA（多相流流体模拟）计算方法将动量方程及K－ε方程离散成代数方程进行求解，模拟结果与实验结果作了对比分析，得到满意的结果。     

考虑流固耦合效应的水下隧道岸坡深基坑开挖数值模拟

文章以长沙市湘江大道浏阳河水下隧道工程为依托,改进了以往数值方法在反映隧道流固耦合效应方面的不足,建立了同时反映岩土体力学特性和水体流动规律的流固耦合模型,基于弹塑性流固耦合效应,对明挖段基坑开挖进行了三维数值模拟.从而揭示出:基坑开挖至预定深度后,由于岩土体内渗流尚未达到稳定状态仍会继续发展,基坑变形及支护结构受力还会继续增长.这一研究结果为基坑支护及安全施工提供了技术支持.     

天然气管道内壁涂层的工艺技术研究

介绍了管道内壁绝对粗糙度在工艺设计中的取值;然后从天然气管道内壁涂层对水力摩阻系数、管输能力、压缩机站站间距、压缩机功率4个方面的影响,从有、无内壁涂层的两个情况下,采用公式推导对工艺进行比较.结果显示:采用管道内壁涂层,可以改善和提高天然气在管道中的流动特性;可以减少管道沿线压缩机站的数量;可以降低输送的动力成本和泵输成本;可以提高管输量;可以延长清管周期;可以降低输送动力消耗和成本,从而取得良好的经济效益.     

燃油中催化剂颗粒对船舶柴油机的危害及对策

残留在燃油中的催化剂颗粒形成是燃油在炼制过程中不可避免的,这些残留在燃油中的催化剂颗粒,在柴油机运行中会造成喷油设备、活塞环、活塞头环槽、缸套、活塞杆、活塞杆填料函内刮油环及密封环的磨损加剧,从而造成系统油大量流失,严重时引发扫气箱着火等危害,给柴油机运行管理带来麻烦。对于及早发现残留在燃油中的催化剂颗粒对柴油机的危害,本文提出了行之有效的、切实可行的对策。