管道固-液两相流研究的意义、内容和方法

固体物料的管道水力输送技术广泛应用于国民经济众多领域，针对固体物料的多样性，复杂性以及管道固液两相流动的特点，阐述了固液两相流动与单相流动的主要差异，研究内容，研究方法和实验手段，简要介绍了江河湖库疏浚工程中管道固液两相流动的研究。     

固液两相流管道水击防护措施的计算分析

针对固液两相流的特点,建立了水击计算的运动方程及连续方程,并采用新方程对矿山常采用的容积泵输送,使用的储气缸缸、等减缓水电击压力的防护措施进行了计算分析。得出容积泵输送中的储气罐、泄压阀减压效果最好的结论。     

油田管线液固两相流动磨蚀实验研究

胜利油田孤东区块出砂严重 ,污水矿化度高 ,溶解氧、二氧化碳、硫化氢等对混输管线的腐蚀及损坏特别严重。通过室内磨蚀实验就液固两相流动对混输管线损坏的进行研究 ,以期改变孤东油田目前由于腐蚀严重、管线频繁穿孔给原油生产带来的被动局面。     

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。     

地面直敷水平“L”型油田管道热胀内力及位移分析

地面直敷管道长强度问题在油田集输管道中普遍存在,它对工程的质量、投资及材料消耗等方面都有相当大的影响。本文采用弹性抗弯铰力学模型代替弯头,用解析方法示得地面直敷管道的热胀位移和热胀内力。并对具体算例做了分析,得出了相应的结论。     

固液两相流渣浆泵在氨碱废液输送中的应用

介绍了固液两相流动理论的核心内容(理论形成、设计要点)；依据该理论设计的渣浆泵在氨碱废液输送中的选型设计计算；同时对该渣浆泵1a多的运行情况做了总结。认为固液两相流渣浆泵在纯碱行业中输送氨碱废液具有能耗低、输送效率高的优势，有一定的推广价值。     

管道内污水两相流的阻力计算

目前的污水管道设计是将污水在管道内的流动视为单相均匀流,主要用谢才(Chezy)公式进行水力计算。由于存在管线长、流量大以及区域地形变化幅度较大等因素,建设区域排水系统需要采用新的方法,以便较准确的计算水头损失。文中将污水视为液-固两相流体。对于沿程阻力的计算,将流体分为均质流与非均质流,分别给出沿程阻力系数的计算公式;对于局部阻力,则借用气-固两相流动的局部阻力系数计算公式。最后得出了两相流情况下与单相流情况下的阻力系数区别。结论是沿程阻力系数的区别可不计,局部阻力系数差别较大,在进行设计时必须考虑。     

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。     

气液两相段塞流中双流体模型的分析

采用一维瞬态双流体模型描述了倾斜管道中气液两相段塞流的流动情况，提出了段塞单元的简化水力模型，认为段塞流是由一系列段塞单元构成，该段塞单元由流相段塞区和膜区两部分组成；通过对段塞单元的分析，采用新方法来计算段塞频率，塞单元及液相塞的长度；根据据其流动特点推导出表征气液两相间相互作用及气液两相与管壁间相作用的关联式，本文在处理相间曳力系数时摒弃以往采用经验常数的方法，而是在稳态段塞流动量守恒方程的基础上推导出新型的曳力系数表达式从而达到封闭模型的目的。     

火灾对埋地管道中油品温度影响的数值研究

地面发生火灾时,土壤中原有的热平衡被破坏,土壤温度、地下管道温度将产生变化,从而进一步影响管内输送介质的温度,使其不断升高,当油品温度升高到一定值时,管道安全将受到影响.针对此情况建立非稳态传热模型,给出了微分方程;运用有限差分法对模型进行了数值模拟计算,其中对管道采取分段传热计算,并对结果进行分析.通过该研究,得出发生火灾后,埋地管道内输送油品的沿程温度变化规律,从而为火灾后的埋地输油管道性能安全评估提供了科学依据.     

洗扫车气力输送系统两相流仿真研究

近年来随着城市环卫要求的提高,洗扫车的销售量逐年增加,气力输送系统作为洗扫车关键技术之一,对其研究工作将日益深入。针对某FLM5164型扫路车吸嘴跨度长而导致的压力速度分布不均匀、吸尘效果不理想的问题,提出反吹式吸嘴、负压式沉降室,以及与反吹式吸嘴相结合的沉降室结构。在此基础上,建立洗扫车气力输送系统总体模型和吸嘴流场模型,分析吸嘴的两相流场分布及沉降室流场的速度和压力分布情况。结果表明:该反吹式吸嘴及沉降室结构可以满足对应风机的两相吸尘要求。该研究结果将为后续气力输送系统的优化设计提供参考。     

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...     

架空蒸汽管线外表面传热系数修正研究

表面传热系数是计算架空蒸汽管线对流散热损失的关键参数,现有经验关联式认为其与环境风速等因素有关,但未考虑这些因素的具体影响.文中建立了蒸汽管线模型,采用流体动力学(CFD)数值模拟计算方法,分析了环境风速、管径对蒸汽管线表面传热系数的影响,修正了环境风速和管径因素的表面传热系数关联式,其拟合优度达到0.99以上.结果表...     

海洋平台输液管道激振流体特性研究

研究了海洋平台输液管道激振流体的行为特性。依据振荡流体力学及傅里叶变换基本原理，建立了输液管道非定常、不可压缩、黏性振动流的数学模型，将流动分解为稳定流和振荡流2部分，推导出关于流场速度、压力系数的微分方程组，求解了不同条件下的流速和压力。结果表明：海洋平台输液管道激振流体的行为特性受管道结构形状及流体性质的影响。比较等截面管道的变分解和数值解，说明此方法用于研究海洋平台输液管道的流体激振是有效的。     

含沙多相流对金属管道腐蚀-磨损及其监测

根据近年来资料，系统介绍了含固体颗粒和沙的流体对金属管道腐蚀－磨损的计算公式和检测技术。讨论了API－14E公式、Salama修正公式、Lots方程等磨损预测模型，分析了主要影响因素，重点介绍抗磨损阻力ECR和临界流速等判别指标，包括其意义、测量和计算方法、判别准则和具体应用。此外还介绍目前流行的沙磨损监测技术：（1）检测磨损量的电阻式传感器，传感器结构原理、相关计算公式及具体检测方法；（2）检测沙量的声波检测器，它们的测量原理和具体应用方法等。     

复杂地表气液混输管路持液率影响分析

为促进生产工况参数调整,缓解气液混输管路积液问题,对比研究了考虑高程变化的起伏管路以及不考虑高程变化的水平管路在气液比、管径、输送压力工况参数变化下对管路持液率的影响规律,以及地形变化对持液量的影响情况。通过实际工程案例验证了研究成果对促进管路积液主控因素判断和工况参数调整具有较好的实用性和可靠性。     

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.