- 张丽强;郑云龙;张万东;禹耕之;罗明生;
针对全容积充满操作的搅拌反应器设计,在带导流筒无挡板的有机玻璃搅拌槽内,采用避免气体自吸的充液排气法,通过轴上扭矩法测量无自吸气体干扰的搅拌功率数据,考察了搅拌转速、气体分布器型式及位置、进气量、桨型和湍动程度对搅拌功率的影响。研究结果表明,导流筒的存在导致搅拌功率增加;随着搅拌转速的增加,Rushton桨和PBTD桨的扭矩和搅拌功率均增大,且Rushton桨的搅拌功率大于PBTD桨的搅拌功率;气体分布器型式及位置对搅拌功率的影响很小;通气条件下PBTD桨和Rushton桨的功率均出现降低,PBTD的功率在通气条件下降低更显著;2种搅拌桨的功率准数在湍动程度剧烈的高雷诺数条件下趋于常数。
2018年03期 v.26;No.85 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K] - 曹志柱;刘安;宇波;魏进家;孙东亮;
开发了一款能够实时精确预测生产现场天然气压缩机实际运行性能的应用软件。依据BWRS气体状态方程开发了天然气多组分物性计算程序,利用该程序计算的天然气密度等物性数据与国外压缩机厂家提供数据一致;根据流体力学相似原理构建了各种压比下压缩机性能换算模型,并用该模型预测中石化天然气川气东送管道上下游多台GE PCL503型压缩机的性能。以现场多组具代表性实际工况运行数据为验证样本,结果发现,模型结果与样本实验数据吻合良好,表明本模型预测准确,所开发的软件能够即时给出各种实际工况下准确的压缩机性能参数,对现场压缩机生产运行调度有较好的指导意义。
2018年03期 v.26;No.85 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2903K] - 赵旗;
利用流体力学的相关理论建立了2种泄流清管器在管道中运行的流场仿真模型。为了探究泄流清管器对清管器前被刮下的蜡屑的吹散作用,建立了泄流孔开在皮碗中间的皮碗式泄流清管器模型。分析了原油在以相对清管器0.8m/s的流速通过不同旁通率的泄流孔时的流场及压力场变化情况。结果表明,旁通率为5%的皮碗型泄流清管器对清管球前堆积物具有较好的吹散和冲稀作用;同时,为了探究泄流清管器对管壁沉积层的冲击和破坏作用,建立了泄流孔为导流槽形式的直板型清管器仿真模型,并计算了射流对管壁沉积层冲击力的大小,约为0.21MPa。
2018年03期 v.26;No.85 21-25+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 4482K]
- 王祺来;张欣雨;张康鑫;宇波;
在起伏管段存在气体的情况下,采用空管投油方式直接进行投产存在一定的安全隐患,气体会滞止于下倾管段造成管线水热力参数的剧烈变化。为研究起伏管段气液两相流动规律,利用Fluent软件进行数值模拟研究,结合模拟结果探究了起伏管段含滞止气囊情况下的充液流动过程、持液率及水热力参数变化规律,分析了物性参数对滞止气囊的影响并得到最危险物性参数位置,敏感性分析其影响顺序及最关键影响因素,最后提出空管投油方案的建议,为空管投油技术方案的制定提供安全、经济、可靠的理论支持。
2018年03期 v.26;No.85 26-31+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1491K] - 梁法春;王骅钟;陈婧;尚德斌;莫琼;李明和;
复杂地表条件下高含硫天然气集输管道积液会在管道低点聚集,降低管道输送能力,引起压力的急剧波动,加剧系统腐蚀。针对多起伏、高压力、大管径湿气集输管道积液的问题,建立了基于流型的气液两相流积液瞬态预测模型,模拟了普光气田P201集气站及末站集输管道积液动态累计规律。研究发现,在入口气量、管路结构不变的情况下,清管后积液首先出现在离入口最近的上坡段,随着输送时间的延长,积液从入口依次向下游推进。在气量为500×104 m3/d,入口质量含气率为0.008 9条件下,测试管路积液在36h后达到一临界值,此时管内积液量将不发生显著变化。临界积液量受气体流量影响显著,气体流速越大,气液界面剪切应力增加,携液能力越强,临界积液量越小。
2018年03期 v.26;No.85 32-35+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2374K] - 孙啸;安垚;李旺;李毅;张晗;
为了研究国内天然气长输管道线路截断阀对管道压力异常变化的保护能力,采用SPS与OLGA软件计算并分析了某实际天然气长输管道在可能出现的事故工况下线路截断阀的自动截断保护能力。研究结果表明,在管道实际运行工况下,当发生主管道破损、旁通管破损等事故时,上下游线路截断阀无法全部实现保护功能,因此,建议针对不同线路截断阀分别进行研究与优化,提高事故状态下线路截断阀的自动截断的保护能力。
2018年03期 v.26;No.85 36-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K] - 王凯;王飞;王运;王立佳;郑利军;
海底管道直接电加热是一种安全、可靠、节能、环保的流动保障技术,适用于深水油田的易凝高黏原油开发。针对直接电加热原油管道的传热特点,推导了管道沿线温降基本方程以及最短加热长度、最小加热功率、最优加热长度、最低入口温度、最低输量及最大总传热系数的数学表达式。结果表明,在考虑现场实际约束条件下,加热长度应设计得尽可能短,利于节省加热能耗;当加热功率大于临界功率时,最短加热长度与加热功率的具体数值无关。
2018年03期 v.26;No.85 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K] - 李男;陈艺彤;李莹;
结合室内模型环道装置进行蜡沉积实验,应用Fluent软件对环道测试段温度场进行数值模拟计算。模拟了不同壁温、油温条件下管道轴向不同位置内管壁的径向温度场,利用等效导热系数的方法对不同蜡沉积层厚度下管道内管壁的温度分布进行模拟。模拟结果表明,油温与壁温间温度差、蜡沉积层厚度均会对内管壁处温度梯度产生影响;油温与壁温间的温度差越大,内管壁处的温度梯度越大;随着沉积层厚度增加,保温效果变得明显,内管壁处的温度梯度减小。随着轴向位置距离的增加,内管壁的温度梯度值呈现减小的趋势。
2018年03期 v.26;No.85 46-50+64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K] - 胡多多;张引弟;娄春;刘畅;
分别对O2/N2和O2/CO2两种气氛下乙烯层流扩散火焰的温度及辐射特性进行了光学检测和数值模拟。采用高速彩色CCD摄像机的三基色(R、G和B波段)信息进行双色法和辐射多光谱测量。火焰辐射光谱和辐射图像中包含大量与火焰温度和辐射特性参数有关的信息,利用这些信息结合合理的算法可以计算火焰表面温度、黑度、火焰内部温度和辐射介质颗粒浓度等参数。为了验证检测结果的准确性,采用FLUENT对相同实验工况下的乙烯火焰进行数值模拟研究,并将实验结果与数值模拟结果进行对比。结果表明,2种燃烧氛围下的模拟燃烧温度与实验检测结果相吻合,两者之间平均误差为8.06%,在工业生产中这一误差是可以接受的。
2018年03期 v.26;No.85 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 3724K]
- 张继信;邢雪;高建村;张樱凡;
为有效防控城市供热管线泄漏爆炸事故,在事故树分析(FTA)和事件树分析(ETA)的基础上开展了城市供热管线泄漏风险研究,得到了导致供热管网泄漏的基本事件组合,分析了系统的结构重要度、临界重要度、概率重要度系数对供热管网泄漏的影响,得到了顶上事件发生概率;通过事件树分析得到供热管网泄漏的主要后果,在此基础上建立了基于蝴蝶结模型(Bow-tie)的潜在危险因素及后果分析图,并提出了针对性的预防和控制措施,为城市供热管网的安全管理提供参考依据。
2018年03期 v.26;No.85 59-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K] - 张伟;马一龙;周罗杰;雷云;
基于海藻酸钠自有的结构特性以及燃烧过程中表现出较好的耐火性能,考察了加入不同量的海藻酸钠对聚氨酯泡沫耐火性能的影响。结果表明,随着海藻酸钠加入量的增加,聚氨酯复合材料的碳化程度急剧降低,产烟量明显减少,氧指数增加。当加入的海藻酸钠约为聚氨酯的3/4时,其燃烧现象基本终止,继续加入海藻酸钠,产烟量减少率基本不变,氧指数变化趋势趋缓。
2018年03期 v.26;No.85 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1582K] - 薛鹏;张引弟;刘捷;田磊;伍丽娟;沈秋婉;史宝成;张兴凯;
为解决LNG(Liquefied Natural Gas)接收站BOG(Boil-Off Gas)处理能耗高、低外输负荷影响BOG回收等问题进行了流程模拟计算,分析了3种基础处理工艺的能耗及适用性。从流体力学、工质的热力学性质及相平衡角度阐述再冷凝工艺理论基础,研究了再冷凝器操作参数对液气比的影响及操作参数的选取原则。研究了预冷再冷凝流程换热设备压降对工艺节能效果的影响。结果表明:再冷凝工艺冷凝器工况需根据下游用气特性确定,实现碳排放与能耗的平衡;考虑潜在的下游用户数增长,冷凝器设计操作压力可向低取值;液化增压、级间冷却、多级预冷等方式利于工艺节能;设备压降影响工艺节能效果及其可行性。
2018年03期 v.26;No.85 69-76+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2403K]