苏里格气田井下节流型气井冬季调峰配产方法

苏里格气田是长庆气区主力调峰气田，该气田的气井采用并下节流模式生产，调峰生产需要拔取节流器，上加热炉生产。由于该气田储层非均性强，气井生产特征差异大，如何优选调峰气井及预测调峰配产对冬季调峰保供具有十分重要的作用。通过研究苏里格气田已投产老井的日产气、套压压降速率在调峰前后变化关系及新投产气井调峰配产与无阻流量关系，得出了井下节流型气井不同时期调峰产量快速预测的方法。并在苏里格气田S1区进行应用，其准确率高，可满足生产需求。

节流型流量计的比较选型及应用

从原理、计算方法和性能等方面对目前应用广泛的几种流量计进行比较和分析,得出了节流型流量计是一种经济性好、稳定性好、使用方便的流量计的结论。介绍了几种节流型流量计的选型方法,具体介绍了新型节流装置德尔塔巴流量计在某选矿厂浮选作业空气流量检测中的应用情况。

变节流型缓冲装置的设计优化及其在速降平台上的应用

介绍了一种变节流型缓冲装置的设计优化过程,及其在速降平台上的应用。速降平台是速降过山车中的关键设备之一,变节流型缓冲装置又是速降平台的关键装置之一。该装置在速降平台下降过程中,液压油的通流面积随缓冲行程变化,缓冲腔内的缓冲压力也相应变化,形成缓冲力,进而减缓速降平台下降过程的冲击。通过构建液压油缓冲压力、缓冲行程和通流面积等多个参数之间的数值迭代方程,经多次计算,最终找到适合速降平台的缓冲结构。

液压圆柱滑阀K-K型节流槽流量面积参数模型

针对K-K型节流槽流量系数复杂时变及结构参数强耦合的特征,采用流量面积参数模型(FAPM),开展了液压圆柱滑阀K-K型节流槽阀口流量压降特性研究。首先,推导出K-K型节流槽阀口面积的数学模型,并将其等效为3个单阶K型节流槽阀口面积的组合形式;其次,基于计算流体动力学(CFD)和响应面模型(RSM),建立了极限饱和流量下K-K型节流槽的FAPM模型;最后,通过对FAPM模型的分析,得到组合型节流槽阀芯结构与流量压降的映射关系。研究结果表明:当入口体积流量大于7.31 L/min时,满足极限流量饱和条件,此时流量系数与入口体积流量无关;当入口体积流量分别为20、30、50 L/min时,FAPM模型预测的K-K型节流槽阀口压降与CFD仿真值的平均误差均控制在7%以内。该模型完成了对K-K型节流槽阀芯结构的近似表达,并可应用于其他类型的组合型节流槽。

一种新型V型节流槽式阻尼器的性能及结构设计

传统单出杆式粘滞阻尼器受到大冲击时,其内部流体介质流经圆环缝隙或圆孔时流速极高,易发生空化而产生震动或噪音。本文提出了一种使用V型节流槽的单出杆式阻尼器,利用V型节流槽出口的导流特性以及变化的过流面积,增强阻尼器的稳定性及阻尼性能。为了验证该结构阻尼器应对大冲击时的流场稳定性能,利用ANSYS Fluent软件的RNGk-ε湍流模型对阻尼器V型节流槽内流场流动进行模拟,利用Mixture模型对流场内部空化现象进行模拟。结果表明:1)通过对比不同节流槽开度的情况,发现较大开度和较小开度情况下空化发生的位置以及范围均不同;2)通过对比节流槽开口角度大小,发现开口角度影响活塞壁面空化区域的位置;3)通过对比不同黏度的流体介质,发现使用介质的黏度对空化发生有着明显影响。

液压滑阀V型节流槽气穴流仿真分析及结构优化研究

利用Fluent软件的mixture混合模型及RNGκ-ε湍流模型对液压滑阀V型节流槽气穴流动进行模拟分析。通过动网格分析发现V型节流槽在小开度及大开度情况下气穴发生的位置及大小均不同。通过模拟分析发现,结构参数中节流槽楔形角W、节流槽夹角D对节流槽气穴流动的影响明显。根据V型节流槽气穴模拟分析结果,以参数W、D为自变量,以V型节流槽气体体积分数最大值为目标值,以Gauss函数为相关函数,采用常数回归模型,分别得到在小开度及大开度情况下的Kriging代理模型。利用改进遗传算法对Kriging近似代理模型进行优化计算,得到的优化V型节流槽结构抑制气穴性能明显。

U型节流槽流量特性多目标优化

以某内滑阀内部流场为研究对象,利用Fluent软件的Standard k-ε湍流模型对液压冲击机构进行仿真分析。通过改变节流槽的深度、宽度及半圆轴长度等,分析节流槽结构参数对其流量特性的影响。利用拉丁方试验设计获得相应结构参数下的特征试验方案与仿真结果,利用Kriging插值法求得在整个尺寸范围内的试验结果,再利用遗传优化算法得到满足流量快速响应特性和压力冲击性能的U型节流槽Parato解集,选取特定节流槽结构参数对优化结果进行验证。仿真结果表明:优化后的U型节流槽结构可在保证流量快速性要求的同时降低阀口的压力冲击。

自然循环下钠冷快堆中迷宫型节流件水力特性研究

迷宫型节流件常被安装在钠冷池式快堆主容器冷却系统、泵冷却系统等流动旁路中,使得进入这些旁路的流量达到设计值,来有效冷却设备,保证快堆的安全。目前国内对自然循环条件下节流件的阻力特性研究较少,本文对迷宫节流件在自然循环和强制循环两种条件下进行了实验和数值研究。首先,实验采用恒定温度(84℃)的液态水作为工质,得到了两种循环条件下节流件的阻力系数;其次,对节流件进行数值模拟,将不同湍流模型、壁面法向网格间距下的数值模拟结果与实验结果进行了比较,验证了数值模拟的有效性;最后,通过比较不同湍流模型的计算结果和流场细节,得出适合于两种条件下迷宫式节流件数值模拟的湍流模型,并发现回流漩涡是节流件的主要耗能方式,两种条件下模拟结果的差异主要集中在二次回流区域大小的不同,自然循环下回流区域明显大于强制循环,且收缩速度较慢。

不同参数U型节流槽对滑阀流量及稳态液动力的影响

本文主要讨论在不同节流槽深度H和不同节流槽宽度B情况下,阀芯的流量特性及稳态液动力变化。从计算结果中可以看出当节流槽深度与宽度增大时,阀口处的流量及稳态液动力也会随之增大;但是节流槽深度每增大0.5mm时对流量以及稳态液动力的影响比节流槽宽度每增大0.5mm的影响大。

U型节流槽气穴流仿真分析及多目标优化

利用流场仿真软件对不同开度下的U型节流槽气穴进行仿真分析。通过改变U型节流槽的槽宽B、槽深H、槽长L,讨论了3个参数对气穴体积和气蚀指数σ_(A_(im))的影响。采用正交试验设计方法得到3个结构参数的试验方案,共计16组,利用Kriging曲面插值法求得在3个因素尺寸范围内的所有试验结果,再利用多目标优化算法NSGA-Ⅱ来减小气穴体积和气蚀指数从而实现多目标优化。数值仿真验证结果表明,优化后的U型节流槽结构能够减小气穴体积和气蚀指数。

U型节流阀流场特性的数值和试验研究

液压控制阀的调压精度和工作稳定性依赖于流道内部流场特性的深入研究。基于Schnerr-Sauer空化模型和标准k-ε湍流模型,开展了双U型节流阀内空化流场仿真计算。搭建了可视化试验台,通过高速相机捕捉了透明节流阀内的空化形态流场。通过对双U型节流阀内部流场特性及影响因素的试验和数值分析可知:节流口为主要压降区,由收缩流变为扩散流,是空化发生的主要区域。节流槽出口处的空泡群狭长型,且与出口截面呈一定角度、稳定存在。随着进出口压差的减小,双U型节流阀节流口空化强度进一步缩小,且向节流口萎缩。随着开度的增大,空泡团由团状逐渐收缩为细长状,空化区域及空化强度均呈现先增强再减弱的趋势。此外,一级槽的深度也是影响双U型节流阀内部空化流场的重要因素。一级槽深度减小时,节流槽内阻力增加,压力恢复加快,空化区域及空化强度亦逐渐减弱。随着一级槽深度值减小,高速流范围变小,空化面积亦减小。合理控制双U型节流槽深度,可以有效抑制空化发生程度。

迷宫型节流件压降的数值模拟研究

迷宫型节流件能够在小空间内实现大压降,因此被广泛应用于钠冷快堆的管道系统中。当选择迷宫型节流件时,在设计过程中评估它的压降是非常有必要的。评估压降通常采用的方法是实验测量,但是实验不仅费时费力,而且难以观察流动细节,近年来,数值模拟已经成为评估压降的常用方法。数值模拟更加便捷,但同时它的准确性受很多因素影响,尤其是湍流模型的选择。另一方面,迷宫型节流件的压降是由很多因素决定的,包括相邻节流板的间距、节流板的高度、节流板的数目和流过节流件的流量。目前关于迷宫型节流件的压降和这些因素之间的关系尚不明确。基于上述认识,本文研究了计算迷宫型节流件压降的数值模拟方法,并且通过数值模拟结果与实验结果的对比,选择了标准k-ε模型为最可信的湍流模型。本文使用经过验证的数值模拟方法,分析了迷宫型节流件的压降随各种因素变化的趋势,最终通过多元回归方法拟合了压降与其各影响因素之间关系的经验公式。

液压滑阀V型节流槽内部空化流动仿真分析

为了对修改湍流粘度后的空化模型在计算滑阀内部空化流动时的可行性进行验证,对液压滑阀V型节流槽内部空化流动采用这种模型进行了仿真分析,随着滑阀出口压力的不断变化,得到不同出口压力下的空化云图,并与实验测得的图像进行比较。在此基础上,分析了不同出口压力下阀口的压力分布,并与实验测得的压力进行比较。结果表明,该模型应用于滑阀V型节流槽内部空化流动计算得到的结果与实测数据基本吻合。

气井针型节流阀失效因素模拟分析

在气井中可调针型阀节流时常因高压高速及含砂出现阀杆脱落断裂、针阀冲蚀、水合物冰堵等失效现象,影响测试和生产地面流程安全。利用Fluent数值模拟,建立针型节流阀数值模型,通过模拟计算,得到节流前后速度、压力、温度流场,认识针型节流阀节流规律;分析水合物冰堵潜在成因,认为温度最低部位在锥形油嘴芯后半部分;分析阀杆受力情况,得到阀杆脱落原因主要在于对阀杆及阀芯的直接冲击、进入节流段前绕流引起的横向振动、进入节流段后锥面上漩涡脱落引起的横向和纵向振动;结合冲蚀离散模型计算,得到针阀冲蚀速率分布规律,冲蚀部位主要为针形阀芯中部及阀座突缩处。模拟计算得到的冲蚀损伤部位与实际损伤部位较符合。该分析适用于类似流场和冲蚀速率分布规律研究。

Hampson型微型节流制冷器的研究进展

Hampson型微型节流制冷器被广泛的应用在红外探测器和电子元器件等的冷却上。通过分别阐述了Hampson型微型节流制冷器的稳态特性和瞬态特性的研究进展,指出各文献在研究汉普逊型节流制冷器时没有考虑到的一些影响因素:流体热物性随温度的变化、周围环境的热交换(漏热)、沿壁的轴向导热和流体的流动不均匀性,以及在对其进行研究时是否需要考虑这些因素。提出了Hampson型节流制冷器模型更加准确而应采取的一些措施。

套筒调节阀节流窗口型线参数化设计方法研究

针对套筒调节阀节流窗口型线设计难点,根据流体力学、流量特性和窗口型线几何方程的相关理论,对其等百分比流量特性的窗口型线进行参数化设计。以可调比为50∶1的DN80-C_(v,max)(44)套筒调节阀和DN200-C_(v,max)(275)套筒调节阀为例,基于理论研究设计其窗口型线。借助ANSYS Fluent软件,分别对两台阀门5%、10%、20%、…、100%开度模型进行仿真,得到各开度下仿真流量系数与理论流量系数之间的误差均不超过10%,满足节流窗口精度设计要求。分别对两台调节阀5%、10%、20%、…、100%开度模型进行流量试验。结果表明:阀门在5%和10%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差较大;在20%~100%开度时,试验流量系数和理论流量系数误差均在10%以内,且流量控制精度较高;节流套筒与阀塞之间的环向间隙对阀门小开度时的流量系数影响较大;理论流量特性曲线、仿真流量特性曲线和试验流量特性曲线高度吻合,验证了所提方法的正确性。

针型节流阀内部液固两相运动及壁面磨损研究

关于针型节流阀的相关研究和报道较少。为此,基于计算流体力学(CFD)方法,应用Fluent软件中的离散相模型和磨损模型,对节流阀的流量系数(C_v值)、内部液固两相运动和壁面磨损进行了模拟研究。研究结果表明,针型节流阀的开度越大,C_v值越大,对于流体的流通能力越强;C_v值的增长幅度随着开度的增大而减小;节流阀的压力及速度变化主要在节流口位置,流体速度随着流通面积的减小而增大,压降和速度在最小流通截面位置达到最大值;节流阀内腔和阀针的壁面磨损以局部磨损为主,阀针是整个节流阀内部最易被冲蚀的零部件;阀针壁面的最大磨损在最小流通面积上方5 mm,内腔壁面的最大磨损在最小流通面积上方8 mm;随着开度的增大阀针和内腔壁面的最大磨损呈现先增大后减小的趋势,在开度为15 mm左右时存在磨损峰值。所得结论可为针型节流阀的设计提供参考。

负载敏感多路阀阀芯组合节流口的空化研究

针对负载敏感多路阀阀口空化严重的现象,利用Fluent中的多相流模型对多路阀阀芯U+U型组合节流口的空化现象进行仿真分析,通过Solidworks建立具有不同长度C、宽度R、深度b的组合节流口三维模型,将节流口三维模型在Workbench中进行流道抽取,采用Fluent对抽取的流道模型进行模拟仿真,通过对36组数据对比分析,得到了大U型槽的深度、宽度、长度对多路阀阀芯节流口处气体体积分数值的影响规律。

环形窄缝中三叶型节流件阻力特性试验与数值研究

本文对环形窄缝中三叶型节流元件的阻力特性进行了试验研究,获得环缝中不同开口角度θ的三叶型节流件的阻力系数。同时,利用ICEM对带有不同开口角度θ的三叶型节流件环形窄缝进行三维立体建模并进行结构化网格划分。选用重整化k-ε湍流模型,利用Fluent软件进行三维流场模拟。结果表明:试验得到三叶型节流件的阻力系数随着开口角度增大而减小,且近似于指数函数变化;试验得到的不同开口角度θ的三叶型节流件阻力系数与数值模拟结果吻合较好,相对误差在8%以内。

油水两相流质量流量小波网络软测量模型研究

在工业过程中,油水两相流的测量非常重要。本文研究了一种油水质量流量的软测量方法。此方法采用V型内锥测量油水两相流差压信号,构建了一个多输入单输出的自适应小波网络用于逼近油水两相流质量流量模型,实现总质量流量的软测量。研究重点是均相的油水两相流在水平管道中的质量流量测量。实验结果表明,结合V型内锥差压测量和自适应小波神经网络的软测量方法可以应用于均相的油水两相流的总质量流量测量,测量误差较小。