超深井紊流段塞携砂工艺技术

针对塔深1井五开钻进过程中,由于钻井液密度低、排量低及上部井段存在的大环空等不利因素导致钻井液携砂困难的问题,根据水力学计算结果,结合实际情况,研究采用紊流段塞段塞携砂工艺,增强钻井液的岩屑携带效率,并且增加的压耗很小。现场应用效果表明,紊流段塞段塞携砂工艺能显著改善井眼清洁程度、引起的泵压变化小,能够满足深井、超深井携砂要求。

溢流坝反弧段动量积分方程的数值解及有关水力特性的试验研究

本文推导出适应于溢流坝反弧段的紊流边界层的连续性方程和动量积分方程,并在有关水力特性的试验研究的基础上进行了数值解,计算结果与试验结果基本一致。本文根据试验结果提出,受水流流线沿程的调整,反弧段的离心力压强系数具有过渡段的性质,离心力对势流流速的影响是不均衡的。本文还提出反弧段紊流边界层厚度的定义方法,并发现按本文定义的方法,边界层厚度在相对弧长0.25时达到最大。

岔管段三维水动力学计算

为预测一级泵站出水侧岔管段是否发生空化,进行了三维紊流场计算,采用标准K-ε模型[1]、贴体坐标变换、有限体积法离散流动控制方程、非交错网格布置变量、动量插值技术解决压力与速度的耦合[2]、强隐式迭代方法求解离散的线性代数方程组.计算结果表明,所研究的流动体系不会产生空化.

低熔点四元硝酸盐圆管内受迫对流换热特性

为了验证经典对流换热关联式对于新型的低熔点四元硝酸盐的适用性,该文研究了不同工况下低熔点四元混合硝酸盐在套管式换热器内的受迫对流换热特性。通过套管式换热器内管中的熔盐与壳侧的导热油的换热实验,测量得到熔盐与导热油在套管式换热器实验段的进出口温度,并获得了熔盐与导热油的总传热系数。通过威尔逊分离法从总传热系数中分离得到熔盐侧的对流换热系数,从而研究圆管中熔盐的对流换热特性。结果表明:该低熔点四元盐在研究的充分发展紊流区域内,其雷诺数在1×10~4~5×10~4之间,普朗特数在4.9~15.5之间,熔盐和导热油的总换热系数在670~1300 W/(m^2·K)之间,熔盐侧的对流换热系数在2900~7800 W/(m^2·K)之间变化。根据实验数据拟合得出了低熔点四元盐在圆管中紊流段的对流换热关联式。将实验数据与经典的对流关联式比较发现,经典关联式仍然适用于低熔点四元混合硝酸盐的管内对流换热。该研究为熔融盐在太阳能热发电中的实际应用提供了参考数据。

明渠水流紊动特性的LDV试验研究

在可变坡矩形玻璃水槽内,利用激光多普勒流速仪(LDV)测量了水流发展段内不同水深、不同断面的瞬时流速,获得了时均流速、紊动强度、雷诺应力沿水深的分布。试验结果表明,紊流发展段内与充分发展段内水流的紊动特性存在一定差异,但亦有一定的规律性。