同心双管分注CO_2井筒流动模型及影响因素

针对CO2笼统注入过程中效率低、效果差等问题,提出了同心双管分注CO2技术。根据热量传递原理和流体流动理论,建立了考虑CO2相态变化的同心双管井筒流动与传热的数学模型,利用该模型研究了CO2沿内外管环空和内油管的温度和压力分布规律,分析了井口注入量、注入温度、注入压力、内外管组合、注入层间距对CO2在内外管环空和内油管中的流动压力和温度的影响。结果表明,在内外管井口注入参数相同的条件下,外管直径越大,内外管环空温度越高;当外油管直径不变时,内油管直径减小,内外管环空压力增加,内油管直径大小对内外管环空温度影响小;当内外管直径一定时,井口注入量、注入温度、注入层间距对内外管环空和内油管的温度、压力分布影响较大,而井口注入压力影响幅度较小。

含运动杆及接箍的管流流动的数值模拟研究

作为含抽油杆的输油管的简化模型 ,本文通过流场的直接数值模拟研究含运动杆及接箍的管流在不同时刻的流动结构。控制方程为非定常Navier Stokes方程 ,采用Jameson的有限体积格式 ,以双时间步长方法进行时间推进。计算结果表明 ,接箍附近的流动结构最为复杂 ,随流速的变化 ,这部分区域形成剪切层 ,并有旋涡产生 ,直管中的平均速度分布也随时间和位置的变化而不同 ,文中同时给出了运动杆上的压力和粘性应力随时间的变化 。

排气液化循环发动机推力室性能计算研究

用双流管方法分析了液膜对排气液化循环发动机推力室性能的影响。推导了发动机壁面的修正方法,给出了主燃烧区参数、边区流管参数与壁面修正、中心流管性能与双流管性能的计算模型。研究结果表明:液膜冷却会导致少量的性能损失;与常规一维流动不同,双流管的壁面修正不可忽略。

交叉螺纹型换热管数值模拟研究

采用数值计算方法研究了流固耦合条件下,雷诺数Re在415716~692861范围内交叉螺纹型换热管内结构参数对传热与流动特性的影响,并采用双目标优化的方法得到平衡其传热与阻力特性的最优解及相关设计参数。结果表明:交叉螺纹管的努塞尔数Nu、阻力系数f分别增大为光滑管的1.37~1.94倍、1.75~4.70倍;交叉螺纹附近的旋流使得管壁处压力梯度和湍流动能增大,对热边界层的扰动增强,从而使其换热性能提高;利用遗传算法得到双目标优化的Pareto前沿,并给出了最优解的平衡点C,其对应的Nu、f分别为2161、0.0588,设计参数为Re=689453、n=6、h/di=0.253、p/di=0.5588。因此,根据传热与流阻性能进行决策时,若传热性能占优则从C—E中寻找最优解,否则从A—C中选择最优解。

分簇射孔电缆两级注脂动密封分析研究及应用

根据圆管层流及偏心圆环层流理论列出了分簇射孔电缆两级注脂动密封系统注脂压力及排量计算方程组;根据已知参数及密封目标压力求解得到两级注脂压力及排量。通过比较,注脂泵1注脂压力大于注脂泵2注脂压力的两级注脂比注脂泵1注脂压力小于注脂泵2注脂压力的两级注脂动密封系统的密封脂消耗排量更小。ANSYS-Fluent仿真证实了理论计算的正确性。现场应用表明,以注脂泵1注入阻流管的压力达到1.1倍井口压力为目标,计算两级注脂动密封系统的注脂压力,以此为参照设置实际注脂压力可以很好地满足带压井口电缆动密封要求。

双套管浓相气力输送的数值模拟

双套管密相紊流输送技术已在电厂粉煤灰输送系统中得到了广泛应用。文章运用CFD(计算流体力学)软件数值模拟双套管内气固两相流动过程,探索其流动机理,为完善其实际应用提供理论依据。

火电厂双管式烟囱内筒的流动特性

采用计算流体力学的方法,分析常规烟囱内筒的流动特征,包括流动角区的分布、流动压降的分布,以及横截面积和侧面积对流动阻力的影响。针对半圆形内筒压降较大的问题,提出一种优弧弓形内筒,可有效结合圆形内筒和半圆形内筒的优点,具有结构紧凑、横截面积小且流动压降低的特点。研究表明,当内筒横截面积相同时,优弧弓形内筒的压降小于半圆形内筒,略大于圆形内筒的压降。为确保与圆形内筒具有相同压降,半圆形内筒应增大横截面积约5%,而优弧弓形内筒应增大横截面积约3%。该结果可为电厂烟囱内筒的设计提供参考。