材料与化学工程

  • 润滑油降解菌的选育

    沈齐英;艾娃;周玉琛;陈莹;崔婷婷;欧光超;

    为寻找能有效脱除环境中残留石油基润滑油的菌种,以天津大港油田被原油污染的土壤为出发菌源,通过增加环境压力的驯化方式,分离、筛选出2株对矿物基润滑油具有一定脱除能力的微生物。以此微生物为出发菌株,紫外线为诱变剂进行诱变育种,获得了降解矿物基润滑油效果显著、有效降解时间明显缩短的正突变菌种。正突变菌株对残留土壤中润滑油具有较理想的脱除效果,有一定的实际应用价值。

    2018年01期 v.26;No.83 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 116K]

机械与动力工程

  • 锁环式快开盲板机构设计与强度分析

    李颖;李柏逸;李山林;曲剑巍;张洪培;

    设计了一款锁环式快开盲板机构,并进行静强度校核分析,确保结构的强度与刚度满足使用要求。同时针对快开机构部分的结构特点,对锁环进行两接触对的接触进行分析,校核结构在接触面上的接触应力是否超出许用应力。然后对设计产品进行压力实验,验证结构设计满足使用要求。基于Matlab GUI设计平台研发的产品设计计算软件,为产品详细化设计计算提供理论计算工具,大大缩短了系列化产品研发设计周期。

    2018年01期 v.26;No.83 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 7198K]
  • 超声应用于超重质渣油降黏的实验研究

    黄欣桐;周翠红;郭艳彤;夏亮;索全玉;

    渣油因具有密度大、黏度高和流动性差的特性,给加工和运输带来很大困难,因此,渣油降黏意义重大。首先对比水浴加热和超声降黏的特点,采用响应曲面法设计实验,研究了超声作用时间、功率和作用方式对超重质渣油降黏规律的影响,然后通过傅里叶变换红外光谱仪研究渣油超声降黏机理,最后进行黏度恢复性实验。结果表明,超声作用对超重质渣油降黏效果显著,其中功率和作用时间是显著性因素,当功率为900W,作用时间为14min,超声工作方式为工作2s间歇2s时,降黏效果最好,降黏率将达到63.95%。红外光谱分析结果表明,超声处理后渣油中轻组分有所增加。黏度恢复性实验结果表明,降黏效果保持良好。

    2018年01期 v.26;No.83 9-13+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K]
  • 孔板式节流元件后油滴剪切破碎的实验测试研究

    程玉雪;陈家庆;刘美丽;蔡小垒;姬宜朋;桑义敏;

    围绕界面张力、黏度对孔板后液滴破碎程度的影响及孔板后切向、轴向、均方根速度场与粒径分布场之间的关系进行了实验研究。利用石英玻璃制造孔板节流管,采用高速摄像仪拍摄孔板前油滴并用软件分析确定其平均粒径,采用粒子动态分析仪(PDA)检测孔板后油滴平均粒径分布及各速度场分布。结果表明,分散相黏度和界面张力越大,液滴内部恢复力越大,油滴越不容易破碎;切向速度对液滴破碎程度影响最大。切向速度梯度变化是造成液滴破碎的主要原因,而轴向速度梯度和均方根速度梯度对孔板后液滴破碎影响不大,仅造成液滴的变形。孔板后适度旋流有利于液滴的聚结。

    2018年01期 v.26;No.83 14-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 2675K]
  • 泥水分离用水力旋流器的数值模拟

    刘美丽;张雪;张翌;桑义敏;韩严和;周翠红;

    利用CFD软件对泥水分离用水力旋流器内的三维流场和泥水分离过程进行了数值模拟研究。采用Eulerian模型和RSM湍流模型分别考察了进料口直径、溢流管直径和插入深度等结构参数及处理量、泥浆浓度等操作参数对分离性能的影响。数值模拟结果表明:溢流管直径增大,泥水分离效率明显降低;溢流管插入深度增大,分离效率先增大后减小;底流口直径增大,分离效率明显增大;进料口直径和筒体高度对分离效率的影响相对较小。操作参数模拟结果表明:水力旋流器的操作弹性较小,额定处理量下分离效率最高;泥浆浓度增大,分离效率明显降低;固体泥颗粒黏度增大,分离效率增大。

    2018年01期 v.26;No.83 22-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 3337K]
  • 基于浮动凹模和分流原理的圆柱直齿轮冷精锻成形过程有限元模拟

    郑轩;纪思奇;史雄;薛六涛;张洪伟;陈茂进;

    圆柱齿轮冷精锻成形时变形抗力高,流动性差,齿形填充困难,模具磨损严重,寿命低,阻碍了冷锻工艺的推广。以大模数重卡汽车用圆柱直齿轮为研究对象,利用分流原理结合浮动凹模结构设计了直齿轮预锻及终锻二步工艺方案及模具工装;在此基础上,利用DEFORM-3D软件建立了圆柱直齿轮的冷精锻成形的有限元模型,对齿轮成形过程进行了数值模拟,分析了成形载荷、应力及应变场的变化规律,为模具设计及高性能齿轮的锻造提供一定的指导和参考。

    2018年01期 v.26;No.83 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2006K]

信息与控制工程

  • 基于组态王通讯协议的串行通讯系统的设计

    张立新;张硕生;

    基于单片机开发的测控产品许多都需要与上位计算机进行串行通讯,实现在上位计算机上对现场的数据实时监控。采用组态王上位监控软件的串行通讯协议,设计了基于单片机的串行通讯硬件、软件系统。经过测试,通过此串行系统上位计算机可以实时监控现场的数字输入信号、数字输出信号、模拟输入信号、模拟输出信号等数据。

    2018年01期 v.26;No.83 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K]

过程与储运工程

  • 天然气压力能利用与空气分离的集成工艺研究

    邵岩;张晨;

    为了有效回收天然气压力能,降低空气分离过程的能耗。利用Douglas系统分割理论获得高压天然气压力能,利用与空气分离的集成原理构建了新型氮膨胀制冷的空气分离流程,将高压天然气压差制冷取代原始流程的氮气外循环制冷。采用了Aspen Hysys软件及分析方法对新旧流程进行模拟计算,结果表明:相同工况下集成工艺可降低约58%的单位液态产品能耗,且效率由35.6%提高至52.5%。将高压天然气压力能回收用于空气分离,可有效降低空气分离产品的生产成本,提高有效能的利用率,具有良好的节能效益。

    2018年01期 v.26;No.83 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 896K]
  • 卧式成品油储罐油蒸汽置换规律数值研究

    张康鑫;刘婉莹;王鹏;孙东亮;韩东旭;宇波;

    成品油储罐在定期检修、清洗、改造等施工之前须对内部的油蒸汽进行置换,现场凭经验进行置换作业的方式效率低且发生事故概率较高。为深入研究储罐油蒸汽置换过程,保证置换过程的安全高效。综合守恒方程、组分输运方程及湍流理论建立了油蒸汽置换过程的数学模型,研究了抽吸速率、抽吸管插入深度以及抽吸时间对置换效率的影响,并获得了油蒸汽浓度随时间变化的动态规律,结果发现,对于只能通过顶部开口进行油蒸汽置换的埋地储罐,抽吸管插入深度较深时,其置换效果较好。为使研究结果适用于不同设计储罐,还探究了具有不同进出气口位置的卧式储罐的油蒸汽置换规律。模拟结果表明,对于2种常用型号的卧式储罐,进出口位置相对较远的储罐置换效果更好。

    2018年01期 v.26;No.83 44-49+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2534K]
  • 大庆-俄罗斯混合原油流变规律实验研究

    雷启盟;赵健;董航;李星雨;王辉;付晓明;

    采用差示扫描量热和流变测试方法对大庆-俄罗斯混合原油的凝点、黏度、触变性、屈服值和析蜡特性进行测试分析。结果表明:相比于大庆原油,混合原油的流变性有所改善,随掺混俄油比例的增加,混合原油的析蜡点、析蜡峰温和含蜡量均呈下降趋势,导致其凝点、表观黏度、屈服值降低幅度逐渐增大,触变性明显减弱。庆-俄油混合比例为4∶4时,与大庆原油相比,混合原油的析蜡点降低7.9℃,析蜡峰温降低6.1℃,含蜡量降低13.9%。此时,混合原油平均降凝率为50.0%,不同剪切速率下的平均降黏率为96.3%,触变实验中的剪切应力总衰减率为14.0%,屈服值衰减率为97.0%。根据DSC测试结果,掺混俄油后不仅仅降低了原油含蜡量,同时也改变了蜡的结晶特性,这是导致混合原油流变性改善的主要原因。

    2018年01期 v.26;No.83 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 530K]
  • 管道低点处杂质流动规律的研究

    江国业;冯佳宝;刘兵;

    输油管线内常含有铁锈、油泥、细沙等固体杂质。在管线运行过程中,固体杂质易在管道低点处堆积,干扰油品流动、损伤设备、腐蚀管道,对管线的安全运行和油品质量产生不利影响,因此对管道低点处固体颗粒杂质运动规律的研究势在必行。在分析多相流模型的基础上,选用欧拉模型和Realizable k-ε模型建立数值模型,用CFD软件对管道低点处泥砂颗粒的运动规律进行研究。结果表明:颗粒推移速度与油流流速成正相关,与颗粒粒径成负相关;当油流流速较小时,颗粒易在弯管低点处沉积;一定范围内,管道上倾角越大,颗粒的推移速度越小。

    2018年01期 v.26;No.83 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2757K]
  • 海上摇晃条件下油轮货油温降规律数值模拟研究

    禹国军;杨秋莉;戴兵;

    油轮在海上运输过程中会发生旋转运动和平移运动,货油温降过程为伴随着自由液面运动的非稳态混合对流过程,水热力规律较静止情况更为复杂。基于FLUENT动网格的VOF模型对摇摆(旋转运动)条件下的原油自由液面运动规律及舱内货油温降规律进行系统研究。结果表明,摇摆一方面不断改变浮升力相对于船舱的方向,使得自然对流不断被扰动;另一方面导致自由液面与船舱内壁及舱内顶部空气间的相对运动,使静止条件下的自然对流变成强制对流。以上两方面的影响均对舱内原油与舱外海水间的传热产生了显著的强化作用,使得温降速率与旋转角速度呈正相关。

    2018年01期 v.26;No.83 62-67+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2014K]
  • 基于经济分析法的地面集输系统用能经济评价

    颜筱函;梁永图;张黛;

    针对某油田A区块地面集输系统生产能耗偏高的现象,提出了一套利用可再生能源优化生产系统的可行性方案来降低该区块的能耗经济损失。针对该区块原有的生产系统和改进后的生产系统进行用能评价,判断改进方案的可行性。通过建立矩阵模式热经济学模型,采用经济分析方法,对系统中的主要能耗设备进行成本计算,综合考虑了系统能量利用率和投资费用两方面因素,通过经济对比发现,改进后系统中主要产品的经济成本明显降低。指出了合理利用能量以保证经济效益的途径,能够综合反映系统的节能性与经济性,为系统方案设计的比较与决策提供了科学依据。

    2018年01期 v.26;No.83 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 736K]

应用数学与物理

  • BESⅢ上粲介子半轻衰变D_s~+→K~(0)e~+ν_e和D_s~+→K~(*0)e~+ν_e的蒙特卡罗研究

    李蕾;闵瀚云;

    通过分析在质心系能量s~(1/2)=4.18GeV处产生的蒙特卡罗样本,模拟测量了奇异粲介子D_s~+半轻衰变过程D_s~+→K~(0)e~+ν_e和D_s~+→K~(*0)e~+ν_e的绝对分支比。通过蒙特卡罗模拟,预期了BESⅢ实验对这2个半轻衰变分支比的测量精度。研究表明,如果BESⅢ实验在质心系能量s~(1/2)=4.18GeV采集3.2fb~(-1)的实验数据,D_s~+→K~(0)e~+ν_e和D_s~+→K~(*0)e~+ν_e衰变分支比的测量精度能够达到11.2%与12.5%。

    2018年01期 v.26;No.83 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]

  • 征稿简则

    本刊编辑部;

    <正>《北京石油化工学院学报》是由北京石油化工学院主办的自然科学综合性学术刊物。主要刊登数学、物理学、化学、化学工程及工艺、高分子化工及材料、工业分析、化工设备与机械、机械电子工程、工业自动化及计算机等基础研究和应用研究方面的学术论文、科研报告、文献综述等。《北京石油化工学院学报》倡导理论联系实际的学风,发扬学术民主,开展学术讨论,促进学术交流,热忱

    2018年01期 v.26;No.83 80页 [查看摘要][在线阅读][下载 46K]
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