泡沫分流特性研究及应用

泡沫流体在储层酸化中起着重要作用.通过实验研究了泡沫的分流特性,分析了泡沫酸的分流效果.结果表明:泡沫流体在含油岩心中的渗流阻力比在饱和水岩心中的渗流阻力要小得多,泡沫可以大幅提高含油岩心分流量,降低饱和水岩心分流量,具有显著的选择性,含油饱和度是影响泡沫分流效果的最主要因素;泡沫流体在非均质地层中可以有效地控制吸入剖面,降低高渗层的吸入量,提高低渗层的吸入量,使注入流体在不同渗透率地层内均匀推进.现场应用进一步表明,泡沫酸酸化能够有效地增加中低渗透层吸酸量,扩大酸化范围,提高酸化效果.

长江小黄洲演变对下游汊道分流特性的影响

在长江小黄洲汊道水流特性和河床演变特点分析的基础上,结合二维水流数学模型计算成果进行小黄洲演变对下游新济洲汊道段影响研究。结果表明:小黄洲汊道的演变对下游新济洲汊道段的水流特性有明显影响,在现状河道条件下,若小黄洲左汊衰退,可导致新生洲、新济洲左汊衰退,新潜洲左汊发展;若小黄洲左汊进一步发展,可导致新生洲、新济洲左汊发展,但对新潜洲左汊影响较小。

旋流型管壁分配器取样孔分流特性

通过对取样孔的气液两相流的数值模拟和室内试验,探索取样孔的分流特性,考察取样小孔的结构(包括孔数、轴向取样位置、大小、形状和在圆周方向上的开孔位置)对取样的稳定性和均匀性及分流系数的影响。结果表明:液相分流系数与主管气相折算速度关系较小;当主管液相流速大于0.08 m/s,取样孔数目为8,直径为5 mm,位置距离整流器出口50 mm时,分流效果最好,能保证取样的均匀性和稳定性;数值模拟的液相分流系数平均值为0.064,与试验实测结果0.08相差较小。

浓相气力输送分支管道分流特性的数值模拟

基于Fluent软件,采用Euler-Euler两相流研究方法和RNG k-ε湍流模型及SIMPLE压力速度耦合计算方法,充分考虑颗粒间碰撞和气固两相相互作用,对3种不同几何结构的分支管内,颗粒体积分数为10%的浓相气力输送过程进行数值模拟。模拟结果显示:气固两相的速度和动压在流经分支处后都减小,且在分支处都呈现出分支内侧比外侧大的现象;分支处固相在分支内侧聚集较多;管道初始部分和分支外侧气固两相出现较大的湍流;同时随着其中一分支管与主管夹角的增大,该分支内侧两相速度、动压值和固相含量都逐渐增大,外侧湍流逐渐增强、范围逐渐变广。

抽水蓄能电站侧式进/出水口分流特性研究

以琼中抽水蓄能电站为例,通过进/出水口水力学模型试验,研究分析了分流隔墩的布置形式对侧式进/出水口各流道分流特性的影响。研究成果表明:对于三隔墩四流道的侧式进/出水口,为改善进/出水口内流道的分流均匀性,边隔墩宜移至起始扩散断面处且宜适当调整边隔墩与中隔墩在起始扩散断面处的间距分配比例;在试验范围内宜将中隔墩前移,增大墩头与起始扩散断面之间的距离。

旋流型管壁取样分配器分流特性

试制一种特殊的T型三通管结构取样器,8个取样孔均匀布置在管壁周围,取样孔上游布置有旋流叶片用于流型调整。研究气液两相流通过该分配器的流动特性。采用Euler气液两相流模型和雷诺应力模型,通过数值模拟方法分析节流元件尺寸对分配器分流特性的影响,并在多相流试验环道上开展试验研究。结果表明:旋流取样分配器特性受节流元件尺寸影响显著,前后压力场的变化是分流系数发生变化的根本原因。

冲击型T形管处气液两相流分流特性研究进展

气液两相流流经T形管时,两相流流量通常在支管中分布不均,严重影响下游设备的运行效率和运行安全。截至目前,国内外学者对分支型T形管进行了大量研究,但是很少有人关注冲击型T形管处的分流特性。本文从实验、模型和理论等角度进行分析,详细回顾了冲击型T形管处两相流分流存在的问题,并展望了未来的研究方向。本文描述了不同角度的冲击型T形管以及水平冲击型T形管后连接不同角度的分支管路等实验,概述了以流线划分方法为基础的现象学模型和以管路压降为基础的机理模型,总结了分支管路的方向、T形管入口处气液两相流型、T形管下游管路对称性、T形管下游立管中两相流的流动状态以及下游管路中压降等重要因素对气液两相流分流特性的影响,阐明了未来的研究方向。提出下一步的研究工作可以从改进气液两相流分流模型以提高预测精度、将下游分支管路中的流动状态与动量平衡理论相结合来研究T形管处两相流分流等方面开展。

铬微凝胶体系分流特性室内评价

针对聚合物驱及三元复合驱成胶时间不可控、封堵效果一般、开发成本较高的问题,采用室内岩心实验,对铬微凝胶体系进行评价,优选出不同渗透率级差对用的体系配方。结果表明:在相同交联剂浓度条件下,当渗透率级差小于4时,级差越大,分流效果越好;当级差大于4时,渗透率级差越大,分流效果越差;在渗透率级差相同的条件下,铬交联剂浓度越高,分流效果越好,改善层状非均质吸水剖面的效果越明显;封堵效果最好的体系配方为当渗透率级差为2:(HPAM1200mg·L^-1+Cr120mg·L^-1);级差为4:(HPAM1200mg·L^-1+Cr120mg·L^-1);级差为6:(HPAM1200mg·L^-1+Cr120mg·L^-1)。

串联补偿装置新旧MOV并联运行分流特性试验研究

串联电容器补偿系统中,当1个或多个金属氧化物变阻器(metal oxide varistor,MOV)爆炸或压力释放后,为保证各MOV单元的伏安特性完全一致,通常会更换整相MOV,这种做法成本很高。为此,对新生产的MOV能否与运行MOV混合使用的问题进行了研究。通过选取3支旧MOV和1支新MOV进行并联运行分流特性试验,获得了新旧MOV的分流特性。试验结果表明,当并联的MOV数量越多,总体分散度越小;MOV并联分流只与MOV本身伏安特性曲线有关,与其运行时间无关。因此,新旧MOV混合并联使用时,应保证MOV的U4mA值分散度尽可能小。

气力输送分支管分流处局部阻力特性分析

在上引式流态化气力输送试验台上,对3种不同角度分支管进行输送试验,分析管路分流处局部阻力损失的变化规律,并拟合分支管局部阻力特性方程;同时以试验所得参数为基础,采用fluent软件对分支管段分流情况进行数值模拟。研究结果显示,分支管局部阻力损失随管道内固气比和表观气速的增大而增大,当表观气速为8 m/s时达到了输送系统的沉积速度;误差分析表明所得拟合方程有较高准确性;模拟结果显示在管道分流处湍流现象明显并有较大的漩涡出现,且分支角度越大,湍流和漩涡现象越明显。

液-液旋流器分流比特性系数研究

通过实验证明 :分流比特性系数的大小决定了溢流口、底流口含油浓度高低 ,影响了旋流器油水分离性能。对预分离旋流器 ,分流比特性系数的合理选择 ,尤其显得重要。

双模式机电复合无级传动功率分流特性分析

机电复合无级传动既可调节发动机工作点提高发动机燃油经济性,又可充分利用机械传动效率高的优点,是重型车辆实现电力混合驱动的良好解决方案。利用多个行星排进行功率分流和汇流的双模式机电复合无级传动可进一步拓宽传动机构的变速范围,减小匹配电机的功率和行星排的尺寸。以转速与转矩分流为基本出发点划分了机电复合传动形式,据此提出了一种不依赖具体的行星排连接方案与行星排参数的机电复合无级传动功率分流特性的表述公式,根据该公式针对包括两种功率分流拓扑形式的某双模式机电复合传动方案进行了功率分流特性计算与分析。分析结果表明,该功率分流特性表述方式更能直观的反应某种功率分流拓扑结构的共性特征,对于机电复合传动行星排连接方案优选与方案参数匹配具有一定的指导意义。

输出型功率分流耦合机构的特性分析

首先推导了单排行星轮系各主要部件之间的转矩、转速关系，接着在此基础上求解了输出型功率耦合机构三个主要部件（即发动机、电机MGl、电机MG2）之间的转矩、转速关系，最后推导出功率分流比例和传动比与行星排特征参数之间的关系，研究了不同功率电机能够实现的传动比的变化范围以及耦合机构的效率随传动比的变化关系。

井下双级串联式油水分离器工作特性研究

井下双级串联式油水分离器的工作特性对于井下油水分离系统的工况诊断及调节必不可少。基于代数滑移混合物模型（Algebraic slip mixture model，ASMM）和大涡模拟（Large eddy simulation，LES）模型，针对T228井井况设置相关参数及边界条件，研究井下双级串联式油水分离器的分流特性和分离特性，并与地面试验结果对比。结果表明，入口流量为80～200 m3·d-1时，总分流比的范围随着入口流量的增大而增大，一、二级水力旋流器的溢流口流量之比与总分流比的变化关系是确定的函数关系，底流含油质量分数随着总分流比的增大先减小后增大；额定工况下，第一级水力旋流器起主要分离作用，第二级对于进一步降低底流含油质量分数起关键作用；入口流量和总分流比的组合为（120～140 m3·d-1/0.36～0.74）、（140～160 m3·d-1/0.31～0.77）或（160～180 m3·d-1/0.33～0.76）时，底流含油质量分数不大于0.02%；数值模拟预测的分流特性与试验结果一致，预测的总分流比和底流含油质量分数的关系与试验结果定性一致。通过综合分析分流特性和分离特性，得出进行井下工况调节时入口流量和总分流比的合理范围，为现场试验提供指导。

新型混合式液压机械复合变速器的特性分析

针对单行星排液压机械复合变速器存在变速范围有限,抗负载能力不强等问题,提出了一种新的混合式液压机械复合变速器(HMCVT),建立了混合式液压机械复合变速器特性的统一关系式.利用AMESim软件对混合式液压机械变速器进行了仿真.对样机进行了试验,得出了混合式液压机械无级变速器的工作特性曲线,并与输出耦合式复合变速器进行了对比.结果表明:混合式液压机械复合变速器的实际调速特性曲线和理论值一致,液压机械复合变速器具有无级调速功能;混合式液压机械复合变速器速度线性度更好,更容易调节;混合式复合变速器的液压功率分流比在0到1.0之间,不存在功率循环,机械效率较高.

建筑物钢结构体雷击电流分布特性研究

对雷击建筑物时钢结构体的电流分布特性进行了计算分析，其中电容参数计算采用平均电位法，阻抗参数采用Ｎｅｕｍａｎｎ公式。在计算分析的基础上用模型试验对比，两者吻合较好。

驱油用聚合物在多孔介质中分配特性实验研究

以大庆油田超高分子量聚合物为例,通过室内实验的方法,研究驱油用聚合物与岩石孔喉匹配特性,并给出不同匹配特性对驱油用聚合物在层间非均质模型中的驱油效果及模型各层阶段分流特征的影响,进一步验证驱油用聚合物线团尺寸与岩石孔喉配伍性关系。结果表明,岩石孔喉半径中值与聚合物分子线团尺寸匹配较好时,聚合物在多孔介质中具有较好的驱油效果和分流特性,聚合物与岩石的孔隙结构具有较好的匹配特性。

液态金属限流器并联限流特性的试验研究

针对自收缩型液态金属限流技术,进行了大量的试验研究。为了解决液态金属限流器在燃弧限流过程中装置内部气压过高的问题,通过液态金属限流器并联阻抗吸收回路和并联结构相同液态金属限流器吸收回路两种方式实现对液态金属限流器的保护。试验研究了并联不同能量吸收回路时液态限流器的限流特性和分流特性,为液态金属限流器在实际工程应用中提供参考。

双模式功率分流混合动力车辆功率优化与仿真

针对功率分流传动系统中的功率分配问题,提出了一种综合发动机最佳工作曲线控制和速比控制的最优功率分配方法。以一个新型双模式功率分流混合动力传动系统为对象,通过权衡系统的功率分流特性和发动机万有特性,进行以整体效率为主要目标的功率优化设计,采用了最优功率分配算法,并获得了功率分流车辆在不同运行条件下发动机的最优控制转速,最后进行了循环工况仿真。结果表明:通过所采用的最优功率分配方法能够使系统工作效率优于发动机最佳工作曲线控制,并使整车燃油经济性得到改善。

并联管路气液两相流分流实验与数值模拟

为了研究气液两相流在并联立管中的分流状况,在实验室中建立了带有并联立管的气液两相流流动回路。建立了气液两相流分流数学模型,通过数值模拟方法对气液两相流分流进行研究。实验过程中发现了并联立管中三种不同的流动状态分别为弹状流-弹状流、搅混流-搅混流以及弹状流-搅混流。结果表明:当并联立管中的流动状态为弹状流-弹状流时,两根立管中的压降相同,但是并联立管中的液塞排出并不具有同步性,可能产生偏流状况。在气液流速较高的搅混流-搅混流时两相流在并联立管中始终处于均匀分配状态。介于两者之间的弹状流-搅混流,并联立管中的压降产生较大的偏差,气液两相流流量更倾向于搅混流一侧流出,此时并联立管中产生严重的偏流状况。数值模拟过程中,通过对并联立管出口持液率进行监测,在较低的气液速下两相流并不能够均匀分配,但是在较高的气液速下,两相流始终处于均匀分配,可见所建立的数学模型具有良好的准确性。