玻璃微珠/PI气凝胶复合材料的制备与吸声性能研究

PI气凝胶是一种多孔吸声材料,但对中低频声波的吸声效果欠佳。为了提高PI气凝胶对中低频声波的吸声性能,引入不同粒径(29μm、40μm、55μm)的玻璃微珠(HGM)作为复合相,采用溶胶-凝胶、CO_(2)超临界干燥等工艺制备了中低频声波吸声性能良好的HGM/PI气凝胶复合材料,研究了复合材料的性质(比表面积、收缩率、密度)、微观结构以及吸声性能,分析了HGM的粒径、添加量和复合材料本身厚度对复合材料吸声性能的影响。结果表明:复合材料的密度(0.156~0.208 g/cm^(3))、比表面积(107.8~399.8 m^(2)/g)与HGM的堆叠密度和添加量有关。在500~6 300 Hz范围内,30 mm厚的空白样品(PI气凝胶)的吸声系数峰值为0.39(3 150 Hz),添加HGM后,相同厚度的复合材料在1 000~2 500 Hz出现峰值,较空白样品向低频方向移动,峰值大小为0.56~0.87,均高于0.39。对比发现,在1 000~2 500 Hz范围内,粒径为29μm的HGM与PI气凝胶复合后的材料吸声性能最好,粒径为40μm的HGM与PI气凝胶复合后的材料吸声性能最差。另外,随着HGM添加量的增加,复合材料的吸声系数峰值逐渐向低频方向移动,且出现先减小后增大的趋势,同时吸声系数峰值随着材料厚度的减小向高频方向移动。

基于CFD的城镇天然气管道泄漏扩散研究

针对城镇中埋地天然气管道的泄漏情况,研究了土壤、建筑物和风速对天然气管道泄漏和扩散的影响。利用CFD模拟计算软件对城镇中埋地天然气管道泄漏进行三维数值模拟,并得到了泄漏后三维空间不同截面位置处CH4的体积分数分布和爆炸范围及天然气泄漏时的人员疏散安全距离。研究结果为天然气管道泄漏事故现场人员疏散及安全抢修提供了理论依据。

清管污油量验算及清管器速度对污油量影响研究

在对成品油管道进行清管作业时,清管器的前后会产生一定量的污油,污油量的大小会直接影响管输效益。为了更好地了解污油的下载量,提高效益,利用CFD模拟计算软件、动网格技术对曲阜济宁一段清管作业进行清管污油量模拟计算,绘制出拟合曲线,并拟合出曲线公式,通过实际污油下载量验证了拟合曲线的准确性。进一步分析了清管器运行速度对污油量的影响。该方法可用于预测清管污油量,为成品油管网清管工艺设计和优化运行提供理论依据和参考。

高原城市中压天然气管道泄漏扩散的数值模拟

针对高原城市中压天然气管道泄漏情况,研究了多层、高层建筑物和风速对天然气管道泄漏和扩散的影响,利用CFD模拟计算软件分别对高原气压下中压A、中压B天然气管道的泄漏扩散进行数值模拟,并得到了泄漏后CH4的体积分数分布和危险区域。研究结果表明:高原城市中压A天然气管道泄漏孔处的质量流量与平原地区一致,不受气压影响,高原城市中压B天然气管道泄漏的危险区域随时间的增加保持不变或变小。

冬季埋地管道原油泄漏及土壤温度场数值模拟计算

文章利用CFD模拟计算软件,建立了冬季埋地管道泄漏模型,应用流固耦合相变数学模型,对冬季冻土热油管道正上方和正下方泄漏前后土壤温度场变化以及油品在土壤中的扩散规律进行数值模拟。研究表明:由于油温,管道泄漏前管道周围的土壤会升温,从而有一稳定的温度场;当管道泄漏后,温度场遭到破坏,同时受到土壤低温的影响,泄漏前端的油品会很快降温,达到凝点,并且出现了多种形态的凝油层,使原油扩散速率下降,土壤热影响变化逐渐趋于稳定。泄漏位置不同,土壤中原油分布差异较大,温度也有所区别。

利用VB对清管污油量预测研究

为了更好的预测成品油管道清管污油量,提高预测的准确性,本研究通过VB(Visual Basic)编写污油量预测程序,对四个不同区域的管道进行清管污油量预测,通过实际污油下载量验证预测结果的准确性.同时,对实际清管污油量进行整理分析,得出管线规格与清管污油量增长的一般规律,该规律可用于预测任意规格的成品油管道清管污油量,为成品油管网清管工艺设计和优化运行提供一定的理论依据和参考.

以“油气储运工程设计大赛”为契机加强大学生工程实践能力培养

全国大学生油气储运工程设计大赛是面向全国各大高校油气储运工程专业的科技活动,是提高大学生工程实践能力以及合作精神、提高学生综合素质的有效措施。对油气储运工程设计大赛的比赛形式进行分析,研究了通过比赛提高油气储运工程专业学生实践能力培养的新模式。全国大学生油气储运工程设计大赛很好的促进了高校对实践教学的改革,推动了大学生课外科技活动的发展,对高校的人才培养有一定的促进作用。

原位电法开发油页岩的温度场数值分析

针对原位电法加热油页岩层的问题,运用FLUENT模拟仿真软件建立油页岩层的物理模型,并对油页岩的温度场分布进行了数值分析。分析结果表明,加热效率随着时间逐渐升高,当加热井与产油井交换加热时,加热效率显著提高。当加热时间小于3a时,油页岩层温度均匀地增加,但是没有达到油页岩集中热裂解所需的温度;加热时间大于3a时,油页岩层温度升高到350~500℃,达到了油页岩集中热裂解所需的温度。油页岩热裂解后其导热系数、孔隙度和渗透性都会随着油页岩温度的升高而增加。由此可见,对油页岩温度场进行分析与控制,有助于提高油页岩的加热效率和产量。

不同工况大落差管道不满流现象的模拟研究

如果在地形复杂的地区建设成品油管道,可能会遇到部分管道通过大落差地段的问题。由于管道翻越点的存在和输送油品物性的差异,在下坡管道中可能会出现不满流的现象。根据输送管道经过大落差地段可能出现的各种工况,基于VOF多相流模型,针对倾角、管径和进口速度对管道内不满流特性的影响进行了数值模拟,并通过计算机分析了在大落差地段引起不满流现象的因素,以期对山区输油管道的设计提供理论指导。

虚拟仿真技术在油气储运工程专业教学中的应用

针对油气储运工程专业教学的特点及存在的问题,阐述了目前虚拟仿真技术在油气储运工程专业教学中的应用。利用虚拟仿真技术开发了"燃气输配"课程相关模块,增强了课堂教学的直观性和趣味性,提高了学生学习的积极性和主动性,学习效果显著提高,使油气储运工程的专业教学模式更加完善。

“燃气输配系统”自制实验教学装置设计与开发

自主设计制造适合专业教学需要的实验装置是解决专业教学所需仪器设备的有效途径,是提高专业实验教学质量和实验教学水平的有效手段。本文简述了自制实验教学装置的研究现状及意义,介绍了"燃气输配系统"自制实验教学装置的设计与实验开发,阐明了自制实验教学装置在油气储运工程专业实验教学中的重要作用。

二氧化硅气凝胶及其复合材料吸声性能的研究进展

制备出良好的具有高孔隙率的吸声材料对于噪声的控制至关重要。二氧化硅气凝胶凭借其高孔隙率和高声阻抗近年来越来越受关注,将其与传统吸声材料相复合可显著结合两者的吸声优势,对于噪声的消除具有很重要的意义。介绍了吸声性能的概念、吸声结构、机理以及测量表征方法,深入探究了密度、厚度、孔隙率、孔径、杨氏模量以及颗粒大小对气凝胶吸声性能的影响规律,详细综述了二氧化硅气凝胶与有机物、有机物/无机矿物以及非织造布复合材料吸声性能的研究进展,最后展望了目前面临的挑战和未来的发展方向。