基于CFD-DPM模型的高浓度矿浆输送90°弯管冲蚀磨损特性研究

在工况条件较为复杂的矿浆输送管道中,造成管道失效的主要原因是冲蚀磨损。管道中的冲蚀主要发生在典型弯管、变径管等流向或结构发生变化的位置。本文基于CFD-DPM耦合模型,模拟研究了复杂工况下液固两相流中的固体颗粒粒径、矿浆流速、矿浆浓度对某选矿厂矿浆输送管道的90°弯管冲蚀磨损的影响。结果表明:弯管的冲蚀磨损最为严重,90°弯管处的冲蚀磨损速率与矿浆浓度呈线性关系;流速达到5 m/s时90°弯管处的冲蚀磨损速率变化幅度较大;粒径在0.0374~0.0750 mm范围时,90°弯管处的冲蚀磨损速率无明显变化,粒径达到0.150 mm后90°弯管处的冲蚀磨损速率变化幅度较大。研究结果可实现矿浆输送管道冲蚀磨损区域和磨损速率的有效评估,为管道安全运维和寿命预测提供技术依据。

新时期人力资源风险防范研究

在事业发展过程中需要具备人才基础,通过发挥人才的能力,有利于保障企业发展的综合效益,因此企业需要提高人力资源管理力度。但是人力资源管理工作比较复杂,存在较多的影响因素,因此增加了人力资源的风险,需要提高风险预防能力和控制能力等。本文主要分析了新时期人力资源风险,提出针对性防范措施,避免在实际工作中产生突发问题。

天然气管道压缩机叶轮冲蚀磨损数值计算及优化

为了研究天然气管道压缩机叶轮磨损问题,揭示压缩机允许安全运行的颗粒物类型及其粒径,识别影响磨损严重程度的条件,基于ANSYS CFX软件中的Tabakoff和Grant的侵蚀模型,对压缩机内部流场进行了气固两相流数值模拟,着重开展了不同固体颗粒粒径对叶轮叶片冲蚀的数值模拟计算。模拟计算结果表明,粒径越大,对叶轮叶片冲蚀磨损越严重;当颗粒粒径保持不变时,颗粒密度越高,对叶轮叶片的摩擦力也就越强。根据模拟计算结果对叶片厚度进行了优化,兼顾了叶轮气动性能和耐冲刷的能力。研究成果对天然气管道压缩机乃至管道系统的安全稳定运行具有现实指导意义。

工业离心压缩机数值模拟方法及湍流模型研究

为建立一套能够快速、准确预测工业离心压缩机基本级性能的数值模拟方法,针对某离心压缩机基本级试验装置开展了数值模拟方法的研究。探讨了数值模拟所采用的模型简化、网格型式、网格密度、边界条件、离散方法、湍流模型等,重点讨论了目前广泛使用的k-ε、RNG k-ε、k-ω、SST、SST-RM 5种湍流模型的特点和适用性。采用数值模拟方法对基本级试验装置在不同机器马赫数下的气动性能进行了预测,并与试验结果进行对比,发现数值模拟方法可以准确预测大部分工况,仅在近失速和近阻塞区与试验结果存在较大偏差。其中,采用SST-RM湍流模型的预测结果与试验结果最为吻合,这得益于其对流动分离的起始位置和分离区域的预测较其他湍流模型更为准确。研究结果对提高工业离心压缩机数值模拟精度有借鉴意义。

海底油气管道泄漏事故风险分析的贝叶斯动态模型

为研究海底油气管道泄漏事故风险的动态性,预防重大事故发生,针对传统风险分析方法的局限性,基于安全屏障和事件树分析,建立海底管道泄漏事件序列模型。根据事故先兆数据和贝叶斯理论,对安全屏障的失效概率进行实时动态更新。最后,由事件树的逻辑关系得出不同泄漏场景的发生概率。结果表明:用上述的基于事件序列模型和贝叶斯理论的方法,能够克服传统风险分析方法的不足,描述不同泄漏场景发生概率随时间变化的动态特征,实现对海底管道泄漏事故风险的动态分析。

离心通风机整机定常流动数值模拟

对一离心通风机在设计工况时的整机内部流场进行了数值模拟,捕捉到了离心通风机内部许多重要的流动现象,证实了蜗壳、叶轮间相互作用引起的整流场不对称性,并预示了叶轮内部的重要流动特征。所得到的分析结果对探讨影响离心通风机效率的原因、改进叶型设计、扩大运行工况范围等研究内容,提供了重要的理论依据。

海底管道泄漏油气扩散规律数值仿真与对比分析

为研究海底原油与天然气单相泄漏扩散规律的差异性,合理制定应急响应策略,减小事故损失,针对海底管道失效所致的原油与天然气泄漏问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立海底油气管道泄漏事故后果预测与评估模型,对特定事故场景下的海底原油与天然气泄漏扩散过程进行模拟与分析,从泄漏扩散过程、工况因素影响、泄漏后果及应对策略4个方面对比原油与天然气的泄漏扩散特性。结果表明:相同工况下,海底原油与天然气在泄漏速率、扩散时间、扩散形态及水平最大扩散距离方面存在显著差别;与天然气相比,原油泄漏扩散行为对工况因素具有更高的敏感性;原油泄漏会引发严重的环境灾害,天然气泄漏则会影响海上结构物的稳定性及引发火灾爆炸事故,据此需合理制定具有针对性的应对策略。

基于欧拉-拉格朗日方法的水下气体泄漏扩散行为研究

针对水下气体泄漏扩散问题,基于计算流体动力学(CFD)理论采用流体体积模型(VOF)与离散相模型(DPM)耦合的方法,对气体在水中的扩散过程进行模拟与分析,水和空气作为连续相,泄漏气体作为离散相,离散相粒子与水下气泡具有相同的物理性质,其密度变化服从理想气体状态方程。基于建立的数值模型,研究水下气体羽流的形成和发展过程以及在水面形成的涌流效应,评估气体上浮时间、水面气池尺寸和涌流高度等参数。研究表明:泄漏气体以喷射状涌入水中,上升过程中体积逐渐膨胀增大,运动至水面时形成倒立的锥形羽流结构;气体带动表层水运动,引起羽流两侧表层水回流,在水面产生涌流效应和圆形的气池;涌流高度逐渐增大后呈小幅波动状发展,气池半径逐渐增大后稳定。仿真结果与小尺度实验数据对比验证了数值模型的可行性。

海底油气管道腐蚀失效风险预警方法研究

为保障海底油气管道的安全运行,提高失效事故防控能力,针对海底油气管道腐蚀穿孔和破裂等2种失效模式,提出基于风险的管道腐蚀失效预警方法。基于结构可靠性理论,建立管道腐蚀穿孔和破裂失效的极限状态方程,并采用蒙特卡罗法求其解,预测管道失效概率;通过设定管道腐蚀失效风险预警等级,确定预警警度,得出管道关键失效年份,并据此发布预警信息。结果表明:随服役时间增长,管道腐蚀失效概率将发生突变并迅速增大;在管道关键失效时间节点和概率突变年份,管道运营者应密切关注管道的安全状况,并采取必要的管制措施。

2000m超深水水下分离器泄漏油气扩散特性研究

深水水下分离器服役过程中由于腐蚀、地质灾害和环境高压作用,存在失效泄漏风险。针对2 000 m超深水水下分离器可能存在的失效泄漏问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立分离器失效泄漏后果数值仿真分析模型,对分离器泄漏场景进行模拟与分析,研究2 000 m水深条件下分离器泄漏油气扩散规律,并考虑不同泄漏位置对油气扩散行为的影响。结果表明:水下分离器泄漏包括压力扩散和自由扩散两个阶段,压力扩散阶段历时极短,自由扩散阶段耗时较长;泄漏口位置对泄漏结果有较为明显的影响,分离器上部泄漏,油气全部溢出,分离器中下部泄漏,大部分油气保留于分离器内部,最终形成分明的油气水界面;分离器内部压力随时间迅速上升,t=0.25 s左右接近于20MPa,后期在20 MPa左右呈极微小波动,泄漏速率随分离器内部压力增大迅速减小,达到最低点之后,呈微小波动状变化。

水深对海底管道泄漏水下气体扩散行为的影响研究

针对海底输气管道泄漏气体扩散问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立海底输气管道泄漏水下气体扩散模型,重点考虑水深的影响,对不同水深条件下的气体扩散行为进行模拟与分析,预测水下气体扩散路径、上浮时间、海面溢出点位置及溢出区域范围等关键参数,通过数值仿真与数据拟合,建立海底输气管道泄漏水下气体扩散参数快速计算模型。研究结果表明:海底输气管道泄漏水下气体扩散至海面时,形成不规则的倾斜倒锥形羽流结构;水深对气体扩散过程中羽流的倾斜角度和气泡分散程度具有重要影响;随着水深增加,气体扩散至海面的时间增长,溢出区域范围增大;不同水深条件下,气体羽流水平和垂向参数整体变化规律基本一致。

公路隧道内CNG管束气瓶车泄漏天然气扩散CFD仿真

气体管束气瓶车是运输压缩天然气(Compressed Natural Gas,CNG)的重要工具,针对CNG管束气瓶车运输过程中在公路隧道内发生追尾导致泄漏问题,基于计算流体动力学CFD方法,建立CNG管束气瓶车遭追尾致泄漏后果预测与评估模型,对公路隧道内风场条件下泄漏天然气的扩散过程进行模拟与分析,研究CNG管束气瓶车泄漏天然气在隧道内的扩散规律和形成的危险区域范围。仿真结果表明:泄漏天然气扩散具有极速泄漏、外力作用、初期膨胀增长和稳定收缩等特征;喷射气云团能够覆盖肇事车辆前部,可能导致驾驶人员窒息或引发火灾、爆炸事故;实例工况下,泄漏气体扩散至稳态以后,形成爆炸极限浓度范围内的气云分布在肇事车辆前部1.5m至肇事车辆中部之间的区域;进行事故应急响应时,应封锁事故隧道,加强隧道内通风,在消防水枪的稀释掩护下对管束气瓶车进行堵漏作业。

切线泵流动特征的整流场数值模拟

对单级切线泵在设计工况进行了定常流动数值模拟 ,分析了叶轮流道及蜗壳内的液体流动情况。结果表明 ,切线泵内流场非常复杂 ,叶轮进口有明显冲击 ,叶轮各流道的速度、压力差异很大 ,环形蜗壳内流动呈现旋涡推进特征 ,上、下游流动有强烈的相互作用 ,整机流场不具有对称性 ;环形蜗壳的几何结构以及流场上、下游的相互作用是导致整机流场非对称特性的主要原因。计算结果为进一步改进结构、提高性能、减小水力损失提供了理论依据。

切线泵整机多相位定常流动数值模拟

本文对一单级切线泵在设计工况进行了多相位定常流动数值模拟,分析了由于叶轮与蜗壳相对位置的变化引起的泵的扬程、叶轮流道内的质量流量、速度场、压力场的变化规律。计算表明,切线泵内流场非常复杂,整机多相位定常流动数值模拟的结果实际上是泵内流场非定常特性在定常计算中的反映,其内部流动呈周期性变化,叶轮流道在不同的位置流动情况差别很大。本次计算为进一步提高切线泵性能、减少水力损失提供了一定的理论依据。

海底输气管道泄漏天然气扩散风险研究

针对海底输气管道在服役过程中发生泄漏引发天然气扩散问题,采用计算流体动力学CFD方法,建立海底输气管道泄漏天然气扩散后果预测与评估模型。围绕泄漏天然气在海水中以及从海面溢出后在大气中扩散两种场景,预测天然气在海水中的运移轨迹,评估天然气上浮时间、溢出位置和溢出区域大小等关键风险参数。预测天然气从海面溢出后在大气中的扩散过程,评估天然气在海面形成的危险区域范围,并考虑海面天然气爆燃场景,评估爆燃超压、火灾高温和热辐射等伤害参数的变化规律。研究表明:天然气水下扩散能够引起海面表层海水密度降低,在海面形成的涌流效应,可能对海面浮式结构物的稳定性产生影响;天然气海面扩散风险主要为可燃气云被引燃之后可能发生爆燃事故;CFD模型能够实现对海底输气管道泄漏天然气扩散风险的有效预测和评估,可为海底输气管道泄漏风险管理与应急决策提供参考。

导向钻进非开挖技术在地下管线铺设中的应用

结合邯郸市集中供热管道工程实例,说明导向钻进非开挖在铺设地下管线施工中的成功应用,对导向钻进非开挖技术、导向孔轨迹设计、施工质量控制及施工效果等作了介绍与总结,为同类工程实践提供参考。

黑龙江省七种蛇乳酸脱氢酶和酯酶同工酶比较研究

采用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳方法，研究了黑龙江省产七种蛇的肌肉、肝、心、肾四组织乳酸脱氢酶和酯酶同工酶。结果表明，无论是电泳的迁移速率，还是各区带酶活性及区带数目，七种蛇的乳酸脱氢酶同工酶和酯酶同工酶都表现出种间特异性同一种类也存在组织间的特异性。这些差异可作为识别物种的生化指标。

商用软件在某离心叶轮研发中的差别

分别采用Cosmosworks和Ansys Mechanical软件对某大流量系数离心叶轮的强度进行了研究,表明在相同条件下,要满足相同的强度要求,两种软件计算的叶片厚度差别较大。通过试验证明,Cosmosworks软件计算结果过于保守,Ansys Mechanical软件的计算结果更接近实际。

导向钻进非开挖地下管线施工技术的应用

简述了在邯郸市集中供热管道工程中 ,应用导向钻进非开挖地下管线施工技术穿越中华大街 ,铺设 72 0mm无缝钢管 (内含 3 2 5mm无缝钢管 ) ,铺设双排 3 77mm(内含 2 19mm无缝钢管 )钢制螺旋管获得成功的实例 ,以对今后同类工程实践提供参考。

切割无叶扩压器盖侧宽度对其内流场影响的试验研究

利用智能型热线风速仪 ,采用单直丝和单斜丝联合多方位旋转采样技术[1 ] ,在 7种宽度下对离心压缩机无叶扩压器内部流场进行了测量。分别从时均速度、紊动能、气流角、静压恢复系数、总压损失系数等 5个方面进行了分析 ,从而得出了对工程应用和试验研究有着重要指导意义的结论。