基于三维流动的弯管模型的建立及流场分析

排气歧管是发动机的必要零部件之一,对发动机的性能有很大的影响。文章对排气歧管的弯曲管进行了研究,建立了弯管内气体流动的理论模型,利用FLUENT软件对弯管内气体流动状况进行了仿真,然后对两种弯曲管道(90°-56°管和90°-90°管)中的气体进行了对比分析。结果表明,90°-90°管道内的气体速度分布、压力分布和流线分布更为均匀,流动分离面积和涡流相对较小,速度均匀系数更接近于1,对柴油机进气的影响较小,柴油机的动力性能得以充分发挥。

大型石油化工厂烃类火炬管网研究

建立了全厂火炬管网的水热力计算模型,分析了全厂事故时不同监测点位置的压力和温度的变化情况。分析了不同的集合管尺寸计算方法,提出了适合工程应用的计算法的建议。研究了单事故工况下,在不同环境温度、风速条件时,火炬气排放全过程沿程温度变化的热力特性,强调了工程上应着重关注的环境因素。

基于管道应力分析的原油输送管路布置优化

原油输送系统是海上浮式系泊和原油输送装置的核心部件,其浮筒处管路和100 m水深水下管汇管路的强度,是保证其使用寿命的主要因素。对浮筒处管路,采用专用软件应力分析方法,通过对对浮筒处原油输送系统管路进行应力分析,结合浮筒结构对管路布置的限制,保证管道强度的同时提出优化布置方案;对水下管汇处管路,通过对水下管汇所受载荷的分析,并结合管路布置的特殊性,采用强度理论公式校核和软件应力计算相结合的分析方法,根据理论公式选用管路厚度,采用管道应力分析方法校核管道强度,同时指导水下管道布置并优化管支架设置。

高压对高压管汇冲蚀磨损的影响

针对现有的高压管汇冲蚀磨损理论,缺乏考虑高压力载荷对其冲蚀磨损的影响。通过对高压管汇冲蚀磨损的分析,得出当弯头受到内压作用时,产生的环向应力即拉伸应力明显大于轴向应力的结论。利用实验室自主研发的可施加拉伸应力的冲蚀磨损试验机,开展在不同拉伸应力作用下,冲击角为30°时,高压管汇材料40CrMo冲蚀磨损性能的实验研究。结果表明:随着应力的增大,40CrMo的冲蚀磨损率增加,抗冲蚀能力减弱。

进气歧管的管长和管径对发动机性能影响的探讨

在建立发动机一维仿真模型的基础上,应用发动机仿真分析软件AVL BOOST对不同进气歧管结构进行模拟计算.结果表明,不同管长和管径对发动机扭矩、充气效率的影响显著,为下一阶段开发试验,有效解决进气歧管管长、管径等参数对发动机动力性能影响的问题提供了理论依据.

某型发动机加力燃油总管喷油杆断裂分析

研究了某型发动机在使用中发生的两起加力燃油总管喷油杆断裂故障。通过断口分析、组织检查、喷油杆受力分析等工作 ,找出喷油杆疲劳断裂失效的根本原因是设计不佳 ,导致喷油杆根部承受的应力水平较高 ,另外焊接缺陷是对疲劳裂纹的萌生起到了促进作用。最后提出了预防与改进的措施。

压裂液对四通管冲蚀磨损的仿真分析

在页岩气压裂开采过程中,为了提高压裂效率,部分井场在地面采用一种新型的高压管汇快接装置。针对该装置中四通管处的冲蚀磨损问题,基于DPM冲蚀预测模型,利用FLUENT软件研究水力压裂下快接管汇装置的四通部位的冲蚀磨损规律。结果表明,冲蚀集中面位于相贯线及其附近的管壁上;质量流不变的情况下,随着粒度的增大,相贯线上最大冲蚀率呈指数式降低,管壁上最大冲蚀率先增大后减小;质量流不变的情况下,随着黏度的增大,最大冲蚀磨损量增大,且随着粒径的增大,其变化规律由对数型向指数型过渡。

水下PLEM的安装计算分析

由于海上油气处理设施距水下生产设施较远,故需采用管道终端(PLEM)来进行管道的回接,即需要结合管线终端(PLEM)在管道两端搭载连接系统。该文通过对安装过程和关键位置进行的静态分析和动态计算,分析比较了在不同海况和不同计算模型下,计算结果所受到的影响,同时根据分析结果为PLEM的水下安装提出了优化方法,从而为后期工程施工起到指导作用。

分支流理论研究进展

分支流技术具有广泛的工程应用背景和理论价值．本文分析研究了多孔管摩擦系数、动量交换系数等分支流基础性实验数据，回顾综述了分支流的理论模型、计算方法，以及研究中遇到的主要问题。

水下油气开发项目中管汇管道布置研究

水下生产系统广泛应用于深水油气田开发中。相比传统开发方式,水下生产系统具有较大的经济优势。而水下管汇是水下生产系统中最常见的水下设备。水下管汇将各水下井口采出的油气汇集到其中,再通过海底管道输送到海洋平台或陆地处理设施。管汇管道布置在水下管汇的设计中占有重要地位。结合某项目的水下管汇管道布置实例,经过设备选型、方案比选及应力分析校核等步骤,研究总结出通用方法,可为水下管汇管道布置提供参考。

SOFIM柴油机气波增压研究

将SOFIM涡轮增压中冷柴油机改造成气波增压中冷柴油机。匹配气波增压器的柴油机需重新设计进、排气管,根据气波增压的要求,采用进气均匀性更好、总管容积更大的进气管及中央出口渐扩式排气管,采用变频电机优化增压器转子与曲轴间的传动速比,使得在整个发动机工况内均能实现较高的增压比。试验结果表明,气波增压柴油机的动力性和排放性能在低转速下优于原机,在中高转速下比原机差,通过设计容量更大的进、排气管及进一步优化速比可改善气波增压柴油机在高工况下的性能。

工艺装置蒸汽伴热管的设计与计算

石油化工装置有很多管道需要用伴热的方法以维持生产操作及停输期间管内介质的温度,蒸汽是装置中广泛采用的一种伴热介质。蒸汽伴热设计在配管设计中占有重要的位置。但是大家不太重视蒸汽伴热设计,伴热设计也不统一、不完善,给施工和操作带来不便。笔者旨在引导大家正确进行蒸汽伴热管设计和计算。

LNG码头靠船墩布置

LNG码头平面设计中,最为重要的是靠船墩位置的设计。针对常规靠船墩位置的设计是按照规范的系数要求选取的,但较难适应所有LNG船型的靠泊。研究如何提高靠船墩对各种LNG船的靠泊适应性:分析LNG船的仓容分布、储罐类型和外型特点,介绍LNG船靠泊准则,并结合某海外1万~22万m^(3) LNG码头工程论述靠船墩的布置。得出如下结论:合理的靠船墩位置不是关于工作平台对称的,而应适当增加船尾方向的靠船墩与工作平台的距离。

CALM系统水下管汇整体结构有限元分析

为评估南海某海上单点卸油CALM系统水下管汇各部件强度,用ANSYS软件建立包含管汇结构及管道部件的水下管汇整体有限元模型,给出其有限元分析方法,得到水下管汇在操作工况和极端工况下各部件的应力分布,指出水下管汇强度最薄弱位置。校核结果表明,该水下管汇各部件强度均满足规范要求。

水下生产设施在线管汇工厂接收测试技术研究

由于受国外技术保护垄断的影响,深水水下生产系统在我国海上油气田开发应用较少,水下生产系统制造及测试技术进展缓慢,且南海油气资源丰富,其中70%位于深水区,深水油气开发已成为我国能源的战略接力区。深水水下生产设施在工厂接收测试(FAT)时,涉及很多专用的测试设备、材料,且每项测试具体要求可借鉴的文献较少。结合中国南海番禺35-1/2项目在线管汇(ILM)的实际测试经验,详细说明了水下生产设施FAT的流程、关键专用设备、每项测试的目的及注意事项,为发展我国水下生产系统进行了重要的技术储备。

蠕变对管系热应力的影响

介绍了一段转化炉下集气管的蠕变变形计算方法。分析了实际工况中下集气管的蠕变变形及其对管系热应力分布的影响。

地下隔壁式钢筋混凝土岔管的应力研究

利用线性和非线性有限元方法，研究了地下隔壁式钢筋混凝土岔管在内压和外压作用下，围岩、衬砌和钢筋的应力，找出了地下钢筋混凝土岔管设计的一些控制条件，并与普通Ｙ型岔管进行比较，在相同条件下，隔壁式岔管中最大应力仅是Ｙ型岔管锐角处应力的四分之一。

结构参数对压裂双弯头冲蚀及流致变形的影响

双弯头管汇是水力压裂地面高压管汇系统中的关键部件,由于高压大排量携砂压裂液在其中多次强制转向,双弯头管汇长期遭受着严重的冲蚀磨损和流致变形。为改善管件冲蚀磨损状态,从管汇结构参数的角度研究其对冲蚀率的影响。采用计算流体力学(CFD)数值模拟,结合离散相模型(DPM)和流固耦合(FSI)方法,对双弯头结构管汇在工况条件下的流致冲蚀和变形情况进行综合分析,研究双弯头结构参数,如连接直管长度、管道内径及弯头间连接角度对冲蚀和变形的影响。结果表明:随着连接直管长度增加,冲蚀率先减小后变化不大,而结构变形程度逐渐增大,综合考虑冲蚀磨损和结构变形,双弯头之间的连接直管长度宜设计为管道外径的4倍;大口径管道的冲蚀磨损程度更低,但会带来更大的变形,因此双弯头管汇的管内径不宜过大或过小;当2个弯头间的连接角度为0°时,冲蚀和变形程度达到最小。

一段炉下集气管损坏原因分析

总结了一段炉下集气管的检测和修理工作。通过对一段炉下集气管爆管断面的金相分析,对比资料,找出了爆管原因,提出了下集气管残余寿命的估计值。

天然气集气汇管冲蚀破坏规律研究

为了减少天然气中固相颗粒对汇管产生的冲蚀磨损,进行了天然气集气汇管冲蚀规律研究。根据质量守恒、动量守恒及湍流的k-ε模型建立了天然气流经汇管时的不可压缩流动模型,采用CFD技术对汇管内流体流动方程进行求解,并耦合Tulsa大学所建立的材料冲蚀磨损预测模型评价汇管壁面的冲蚀规律。从流场计算结果可以看出,进入汇管的气流直接作用在对侧的壁面,大部分气流沿壁面向出口方向流动,小部分气流则在汇管内形成较为紊乱的速度场。参数化的研究结果表明,在Tulsa模型预测中,颗粒速度和流量对汇管冲蚀破坏的影响最大,而粒径影响则很小。