一项液气分离器的技术创新

本文就液气分离器技术创新阐明了作者的一些观点．以供参考。     

气液混合型靠泊护舷研究

大型船舶进港或海上靠泊时撞击位置有可能延伸到水下,普通的漂浮型护舷无法满足使用要求.提出一种气液混合新型护舷形式,对其原理和结构进行了简要介绍,对其压缩时的技术性能进行了分析.     

满液式蒸发器换热管布置的优化设计

在传统管壳式换热器结构设计的基础上,针对满液式蒸发器提出了一种换热管布置的优化设计方法,在结构型式不变的情况下,通过管排的优化设计,可以使管板上换热管的布置更加合理、紧凑,且能保证管排高度适中.该方法在提高满液式蒸发器换热能力的同时,还可有效减小其体积.     

满液式肋管壳管式蒸发器的计算

在制冷技术中,通常采用以卤素为冷剂的肋管结构的满液式蒸发器,本文列出了其热力计算公式,并以一个计算实例来说明。     

基于COMSOL的气液两相流空隙率研究

文章利用电阻层析成像技术对管道内的气液两相流进行空隙率研究,并利用多物理场耦合软件COMSOL计算出了截面上单元的灵敏度系数,进而可得到空隙率值。文中还对气液两相流三种典型流型下的测量电压值分布形式进行了模拟,从而可以根据测量电压值的波动情况进行初步的流型辨识。该文提出的方法能够获得气液两相流的空隙率,对两相流体力学的研究以及工程应用都具有较大的价值。     

基于物理规律的气垫船气液介质仿真系统研究

针对全垫升气垫船气液介质复杂场景实时再现仿真需求,基于粒子系统原理和OSG渲染平台,考虑气垫船近场波浪高程模型、气垫船垫升系统压力及流量仿真模型以及气垫船气流场特点,提出了一种基于多模型的气垫船航行时气液介质特效仿真框架和实现方法。搭建了该技术的体系结构和实现流程,解决了不同开发环境下建立的异构模型仿真问题,并通过仿真模拟计算验证了该技术的可行性和正确性。仿真结果符合气垫船航行时的气液介质外形特征、作用范围以及气液介质产生的随机性和规律性特征,能快速逼真地实现气垫船航行时气液介质视景特效,对增强气垫船模拟训练效果具有重要的意义。     

气液物性参数对严重段塞流特性影响研究

针对海底油气传输常见的下倾管—立管系统严重段塞流问题,采用严重段塞流形成条件一致的等效原则,发展了一种将三维流动转化为二维的数值模拟方法,仿真结果与相关的以水和空气为流动介质的实验结果吻合较好.在此基础上,利用该方法研究气液物性参数对严重段塞流的影响,分别选取水、原油和煤油为液体介质,甲烷和空气为气体介质,对管道内出现的严重段塞流进行数值模拟.研究发现,液体粘性、密度和表面张力对严重段塞流的流动过程、周期、压力波动、含气率和液塞速度均有显著影响,而气体物性变化对严重段塞流的影响较小.文中研究有助于深入揭示物性参数对严重段塞流的作用,同时也为评估不同海底油气田的严重段塞流危害提供了理论支持.     

纳米流体强化气液传质的研究进展

气液传质广泛存在于气体分离等化工过程中,强化气液传质有助于实现高效率低能耗的生产。向气液两相体系中加入第三分散相固体颗粒可以显著强化气液传质过程。纳米流体是指,将纳米级金属或非金属氧化物粒子以一定方式和比例添加至液体工质中而形成的稳定的固、液悬浮液。加入的纳米颗粒具有良好的换热性能,不仅可以增强基液内的热量传递过程,而且因为颗粒的微扰动也可以显著强化传质过程。本文主要对纳米流体在强化气液传质的实验、理论研究成果进行了总结归纳,并对目前的纳米流体在气液传质领域中的应用不足之处提出展望。     

复合式油气水分离器研究

油气水的高效分离是陆上和海上油田在油气生产、输送、存储中关注的问题,复合式分离方法是近期的发展方向."十五"期间中国海洋石油总公司与中国科学院重大科技合作项目中列入了该研究课题.本文回顾了自2001年开始的五年来中国科学院力学研究所在新型复合式分离器研制方面开展的研究工作以及取得的进展.首先通过文献总结、专利调研和国内现场考察,提出了集重力、离心、膨胀于一体的复合式分离方法,采用以实验为主,结合数值模拟计算的研究路线.2003年力学所建成了模拟油气水分离的实验装置.2004年对离心和重力膨胀的关键部件--螺旋管、梯型管等进行了不同粘度、不同流速、不同油水配比条件下的油水分离实验.得到了螺旋管回转半径、开孔数量、孔径、方向,T型管垂直管的高度、数量、管径等对分离效果的影响.配合直管和螺旋管的数值模拟,得到了上述重要分离部件的设计准则,然后按工业使用分离器处理量的1/10缩尺比例,2005年设计制造了高效的复合式油水分离器.3月底,长4.5m、宽2.2m、高2.5m,全部由不锈钢制成的样机在力学所安装完毕.在粘度1～1500Mpa s,油水混合液流速变化范围为0.2～1.5m/s,油水配比为10%～90%范围内进行了分离器的实验室样机试验,达到了分离后油中含水率小于1%的当代国际先进水平.目前将设计全尺寸的复合式分离器,用于陆上油田工业现场试验以考核它的最终指标.     

新型气液耦合冲击耗能器的冲击响应特性研究

船舶设备遭受强冲击作用时,能够承受的加速度和相对位移幅值都很小,采用隔振器和限位器均不能满足抗冲击要求,此时需要特殊的耗能元件,吸收大量的冲击能量。基于将传统的隔振抗冲元件和新型耗能装置相结合的思想,设计了一种非线性抗冲击系统,在此基础上建立了气液耦合冲击耗能器的数学模型,并对其各参数(运动传递比和气腔有效横截面积)对抗冲击性能(绝对加速度幅值和相对位移幅值)的影响进行了仿真试验分析。研究表明,与线性隔离系统相比,冲击耗能器能够耗散部分冲击能量,提升系统的抗冲击能力;冲击耗能器的参数影响分析为新型耗能器的设计和开发提供了可行的理论依据。     

基于COMSOL与MATLAB的气液两相流空隙率研究

文章利用电阻层析成像技术进行了空隙率的静态测试,并将测试数据、COMSOL计算数据与MATLAB编程数据进行了比较.在验证了所编MATLAB程序的正确性后,将其应用于气液两相流空隙率测试.为了避免电阻层析成像技术在气液两相流空隙率测试中图像处理的难题,文中针对三种典型的气液两相流流型,建立了各自流型下的空隙率与截面平均电导率之间的函数关系.具体试验时,可将试验测试数据导入所编MATLAB程序中,得到截面平均电导率,并将此值代入对应流型下的空隙率与截面平均电导率之间的函数关系式中,进而得到空隙率值.该文提出的方法能够解决气液两相流空隙率测试的难点,具有较大的工程应用价值.     

非对称缸气液联控伺服发射系统模糊-PID控制研究

在非对称缸气液联控伺服发射系统的系统传递函数基础上,根据模糊控制理论与方法,设计了适用于该系统的模糊控制器。对该发射系统分别进行PID控制和模糊-PID控制过程仿真,获得了多种典型输入信号的跟踪仿真结果。仿真结果显示:模糊-PID控制的效果要优于PID控制,其原因主要是系统的无源及单程控制特性决定的。研究结果可为后续该类发射系统的控制设计提供参考。     

液货船惰气电控系统的综合设计

结合某液货船的惰气发生系统,本文介绍了液货船惰气电控系统的设计原则,惰气发生系统的工艺流程及其功能设计,讲述了一套完整的船舶惰气自动控制方案.     

海水蒸发器水位监控系统研究

讨论了船舶动力装置海水蒸发器水位监控系统的控制原理和控制算法,着重介绍了海水蒸发器水位监控陆上台架试验系统的软、硬件设计.该试验系统采用水位和给水流量的复合控制方法,使用智能监控仪表、电磁流量计、磁致伸缩水位传感器和一体化铂电阻温度计,实现海水蒸发器水位的实时监控.     

轿车空调蒸发器风量实时控制研究

本文开发了基于单片机的轿车空调全自动控制系统,提出了轿车空调蒸发器风量实时控制的控制策略,为进一步研究轿车空调的舒适性控制提供基础.     

真空式船用蒸发器结垢研究

目前在表面式海水蒸发器中减小水垢热阻的方法,还不大有效,原因是缺乏有关水垢热物理性质和相成分的统计资料;对水垢的沉淀过程本身的研究也很不够。海水蒸发器中水垢形成是在热液条件下多元系统过饱和溶液结晶的复杂过程。因此,当研究水垢结晶增长的条件时,必须考虑到化学成分、被蒸发的盐溶液的浓度和温度。以往在确定水垢相成分方面所作的研究,大多基于用化学分析法得到的数据。这些研究多属于假想性的,因为这些研究无法考虑海水中所含的大约40种微量元素(其重量百分数在1.10~(-14)％     

气液两相喷管线型设计方法

提出一种气液两相喷管的设计方法。该方法基于简化的气液两相喷管物理模型及给定的气液两相质量流率和期望压力分布,通过求解流动方程,从而得到满足条件的实际喷管线型。然后对所设计喷管内的流动参数进行分析,进一步证实所设计喷管的正确性。本文提出的设计方法解决了气液两相喷管设计困难的问题,具有较大的工程应用价值。     

基于物理规律的气垫船气液介质仿真系统

针对全垫升气垫船气液介质复杂场景实时再现仿真需求,基于粒子系统原理和OSG(Open Scene Graph)渲染平台,考虑气垫船近场波浪高程模型、气垫船垫升系统压力及流量仿真模型和气垫船气流场的特点,提出一种基于多模型的气垫船航行时气液介质特效仿真框架和实现方法。搭建该技术的体系结构和实现流程,解决不同开发环境下建立的异构模型的仿真问题,并通过仿真模拟计算验证该技术的可行性和正确性。仿真结果符合气垫船航行时的气液介质外形特征、作用范围及气液介质产生的随机性和规律性特征,能快速、逼真地实现气垫船航行时气液介质的视景特效,有助于增强气垫船模拟训练的效果。     

对可燃液体码头气液共用泊位的讨论

可燃液体码头气液哄用一个泊位,《装卸油品码头防火设计规范》、《石油化工企业设计防火规范》分别规定了限制条件。《装卸油品码头防火设计规范》第5．1.2条规定“液化石油气泊位宜单独设置：30000吨级及30000吨级以下的原油、成品油泊位,可与液化石油气共用一个泊位。”《石油化工企业设计防火规范》第5．4．5条则规定“液化烃泊位宜单独设置,当与其他可燃液体不同时作业时,可共用一个泊位。”可见《装卸油品码头防火设计规范》规定共用泊位的条件是泊位的吨级;而《石油化工企业设计防火规范》规定共用泊位的条件是作业时刻。