聚氨酯泡沫材料的高温蠕变特性

在不同温度、应力条件下对聚氨酯泡沫进行蠕变实验研究,用Modified Time Harding模型对获得的蠕变-时间关系曲线拟合,得到高温条件下聚氨酯泡沫的蠕变本构方程。将拟合的模型及实验测得的稳态阶段的蠕变速率进行比较,发现聚氨酯高分子材料的蠕变特性与温度、应力水平有着重要的联系。随着温度的升高,应力水平的提高,材料的蠕变行为更加显著。高温蠕变曲线分为两个阶段:第一阶段,蠕变速率较大,且随着时间的增长,蠕变速率逐渐下降;第二个阶段,蠕变速率较小,且基本保持恒定。Modified Time Harding模型能够较好地预测聚氨酯材料在高温条件下的蠕变速率。

含蜡原油黏弹性参数与析蜡量定量关系研究

含蜡原油在析蜡点以下随温度降低,蜡不断结晶析出,储能模量、耗能模量增大,损耗角减小。目前,已有关系式对含蜡原油降温过程中黏弹性参数的描述效果均不理想。为此,研究利用胜利原油和苏丹原油观察及测量不同降温速率下蜡晶图像及黏弹性参数,发现降至相同温度时,蜡晶数量及面积随降温速率的增大而降低,储能模量、耗能模量随降温速率增大而减小,且随降温速率增大,不同温度条件下损耗角减小,胶凝温度下降,也即原油的析蜡及胶凝特性表现有"滞后性";并发现相对储能模量和相对耗能模量的0.4次幂与累积析蜡量之间呈线性相关。在此基础上提出一个新的弹性模量、耗能模量与累积析蜡量关系的拟合关系式,并利用实验数据对关系式进行了验证,结果表明关系式拟合效果较好,并且关系式中参数可分别表征不同原油物性及降温速率的影响。

深海管道保温性能试验装置的设计研究

深海管道保温性能试验装置是进行深海环境下管道保温性能研究的前提,为了对深海管道的保温性能进行研究,对高压试验装置进行了设计和模拟试验研究。设计中的关键技术问题包括试验管件端部效应的消除、试验装置的密封和数据采集及控制系统的设计。通过FLUENT软件对试验管件两端不进行保温处理的极端情况进行模拟,得出试验管件越长,受端部效应影响越小,试验数据测量越准确;为消除端部效应影响并保证试验数据测量准确性所需要的最小管件长度为2 m。研究结果对于深海油气管道的安全运行具有一定的指导作用。