不同流型下气溶胶水洗效果影响因素实验研究

在核电厂严重事故下,安全壳内混合气体通过喷射器注入到乏燃料水池中以降低安全壳超压失效的风险,同时减少放射性向环境的释放。本文建立了气溶胶水洗去除实验装置,研究水池对气溶胶的去除机制。开展了不同流型下通过喷射器的混合气体质量流率对气溶胶水洗净化系数(DF)的影响以及蒸汽冷凝对气溶胶去除效果的影响。结果表明:在注入流型为射流的情况下,由于射流注入区液滴拦截和惯性碰撞去除机制的增强,导致DF随着质量流率的增大而增大;在注入流型为气泡流的情况下,上升区气溶胶去除占主要作用,随着质量流率增大,气泡上升速度增快,导致气泡在水池内运动时间减少,DF降低。同时,在蒸汽存在的情况下,气溶胶去除效果明显增强,蒸汽冷凝是气溶胶去除的主要机制。

蒸汽喷射器内部发生机理研究进展

该文对蒸汽喷射器内部发生机理的研究进行了综述。通过分析蒸汽喷射器内部流体混合过程的规律,对蒸汽喷射器内部复杂流场有了更为清晰的认识。通过对模拟研究与实验研究的总结,分析了蒸汽喷射器外部工况和边界层分离对其引射性能的影响,并通过多种可视化的方法,对其内部流场进行了观察。通过归纳分析,了解了目前蒸汽喷射器内部发生机理的研究进展,并对未来的研究趋势进行展望。

超音速汽液两相流升压装置用于供暖系统的性能改进研究

根据不同地区供暖系统对供回水温差的要求绘制出了最小供回水温差曲线,发现随着室外计算温度的升高,供回水最小温差由6 37℃逐渐增大至14 13℃;某一确定地区供暖系统供回水温差随着室外温度的升高而降低.当现有超音速汽液两相流升压装置应用于供暖系统时,针对其存在不能满足整个供暖期供回水温差要求的问题,提出了采用两级进水对现有升压装置进行性能改进,根据质量、动量和能量守恒方程建立了其升压、加热性能计算数学模型,计算并分析了其用于供暖系统的性能.研究与计算结果表明:当进汽压力在0 3～0 6MPa之间变化时,两级进水超音速汽液两相流升压装置的供水压力高于0 4MPa,供回水温差在14～25℃之间,满足供暖系统的要求.

蒸汽喷射器的CFD数值模拟

运用CFD软件Fluent对蒸汽喷射器内部流场进行模拟,分析了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力和混合蒸汽压力的变化对喷射器的夹带率及其内部流场激波现象的影响,并针对某一具体算例给出了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力和混合蒸汽压力的最佳选取范围,对工程实际具有一定的参考价值。

蒸汽喷射器流场模拟及性能优化分析

对应用于太阳能喷射式制冷系统喷射器的内部流场进行了数值模拟,对其性能进行了优化分析;选用制冷工质为R134a,通过数值模拟,研究了喷射器结构尺寸及工作参数对其性能的影响及其最佳的工作范围。

基于Fluent和Workbench的蒸汽喷射器流场分析和结构参数优化

针对蒸汽喷射器传统一维设计理论和以试验或者FLUENT为基础进行单因素改变分析的不足,利用CFD软件FLUENT对蒸汽喷射器内部流场进行了数值模拟计算,并采用Workbench中的Design Exploration功能对喷射器的性能进行研究,综合考虑了工作参数和各结构参数对喷射器性能的影响,以蒸汽喷射器的工作参数和结构参数为输入变量,以喷射系数最大为目标进行优化求解。结果表明:经Workbench优化后的蒸汽喷射器的喷射系数相对于理论计算结果提高了46.26%,优化后的结构参数满足设计要求,该方法不仅提高了蒸汽喷射器设计的准确性和喷射能力,而且提高了设计效率。

增压引射器的设计与试验研究

增压引射器利用蒸汽作为动力使水增压,让出口水的压力超过入口蒸汽的压力。增压的特点使增压引射器可用于核电的非能动安全系统,但有关的设计研究较少。本文对基于两相流激波的增压引射器进行研究,给出其设计方法,并进行了试验研究,得到了增压效果。试验所得的特性曲线与设计的特性曲线相比较,结果吻合较好,充分说明了设计方法的正确性和可靠性。

JD-2新型热采井防砂材料的研究与应用

针对涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,有效期较短的问题,通过对不同类型的耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂进行优选及加量调整,研制出了一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的JD-2新型热采井防砂材料。结果表明:在330℃1、5.6 MPa、pH值为8的水蒸汽条件下J,D-2注蒸汽井新型防砂材料恒温7 d,抗折强度大于3.0 MPa,渗透率大于30μm2。现场试验13口井,成功率为92.8%,单井平均有效期为347 d。

蒸汽喷射泵式蓄热器的动态压力分析

建立了适用于工程应用的蒸汽蓄热器放热压力的数学模型 ,并进行了动态仿真计算 ,计算结果和实验测得值的比较表明 ,该模型能正确反映蓄热器放热过程的动态特性。将喷射泵引入蒸汽蓄热系统 ,建立了蒸汽喷射泵式蓄热器系统的数学模型 。

蒸汽引射稠油输送新技术

管线输送是稠油输运的一种主要手段。由于我国一些油田原油粘度高,常温下流动性差,管输需采用特殊工艺。根据粘度随温度沿指数下降的规律,与其它工艺比较,加热输送工艺有更大的潜力。该文提出了一种蒸汽引射直接加热稠油输送的新技术。为研究其有效性,进行了性能分析,并在辽河油田Ф80mm,300m输油管线上进行了现场实验,测量了三种工况下该方法对稠油的温度、压降和含水率的影响。实验结果表明该文提出的方法是可行的。

热电厂采用升压加热装置的经济性分析

针对热电厂供热系统采用升压加热装置改造热网加热器和循环水泵的可行性和经济性开展了研究。通过对这两种供热系统进行的经济性分析和计算,表明采用升压加热装置可以减少循环水泵的耗电量,减少供热系统的耗汽量,增加机组的发电量,同时还可以减少投资,节省检修和维护费用,从而提高了热电厂的经济效益。通过某热电厂的实际运行,表明该系统不仅可以完全满足供热系统的参数和流量的要求,而且运行状况良好,性能可靠,年经济效益可达63万多元。

增压换热器在先进压水堆应用的可行性研究

非能动安全系统是先进压水堆的重要特征之一,世界各核电发达国家对此进行了大量的理论及实验研究,我国的AC600即是应用非能动安全概念的一种堆型。本文初步探讨了提高AC600二次侧非能动余热排出系统除热能力的方法,介绍了增压换热器的工作原理,以及增压换热器在AC600二次侧非能动余热排出系统中的布置方式,并对下一步的工作提出了建议。

低渗透油田蒸汽驱油注采井距优化研究

利用数值模拟的方法研究了不同注采井距蒸汽驱的受效规律。在大庆朝阳沟油田蒸汽驱试验区地质研究基础上,首先用Petrel软件建立试验区相控地质模型,然后应用CMG软件中的STARS模块进行数值模拟,研究了注采井距分别为106m、150 m、210 m、300 m3、30 m4、00 m六种方案进行蒸汽驱开采时,蒸汽驱的受效规律。结果表明:为了获得较高的油汽比和控制一定的采油速度,减少汽窜发生,提高蒸汽利用率,优化的最佳蒸汽驱注采井距为210 m。

稠油油藏井间泥岩夹层对双水平井SAGD开发效果的影响

为定量描述稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采过程中注采井间夹层对双水平井泄油通道与开发效果的影响,针对新疆油田A区块,利用CMG数值模拟软件建立了表征SAGD注采井间夹层的数值模拟模型,对注采井间存在不同大小、间距及物性夹层情况下的SAGD蒸汽腔发育形态与开发效果进行对比,得到了稠油油藏夹层非均质影响SAGD开发的临界特征参数。矿场实际的非均质SAGD井组夹层展布特征、蒸汽腔发育特征及生产效果对比结果表明,得到的结论与矿场实践一致,因此可用于指导并实现经济、高效的稠油油藏双水平井SAGD开发。

萨北过渡带蒸汽驱合理井网井距优化

蒸汽驱技术在稠油油藏应用较为成熟，但对于水驱后特高含水稀油油藏开展蒸汽驱尚处在探索的阶段。借鉴稠油油藏蒸汽驱技术，针对两种油藏原油性质、开采方式等差异，结合萨北过渡带地区油层发育、开发现状，依据数值模拟分析，综合考虑蒸汽驱应满足的注汽强度、采注比、蒸汽干度、地层压力等参数要求，确定萨北过渡带蒸汽驱合理井网井距。这是对水驱后特高含水稀油油藏开展蒸汽驱技术的初步探索，有利于改善萨北过渡带地区的开发效果，同时对于大庆长垣过渡带地区的高效开发具有先导性的技术借鉴意义。

超声速气液两相流液化升压装置研究

基于超声速气液两相流升压原理的水蒸气液化升压装置具有液化迅速、出口压力高的特点，但是两相流升压的物理过程十分复杂，目前分析模型中考虑的参数较少，对细节刻画不够全面。针对这一问题，文章建立了两相流分析模型，考虑了液滴与水蒸气的传热、传质过程，分析了冷却水温度、引射比、混合室收缩比、过冷度和速度滑移比对性能的影响；得到了激波前的压力、干度、空泡份额与引射比的关系，以及凝结激波前后的温度和压力与引射比的关系。计算结果表明：为提高系统性能，需要尽可能地提高液体的雾化程度，降低冷却水的温度，同时将引射比控制在6～8附近；如果设计合理，装置的升压系数可达3倍以上。

注汽井陶瓷滤砂管防砂工艺技术

注汽井陶瓷滤砂管防砂工艺技术是提高稠油热采井产量的一种方法，通过室内试验和现场试验已达到国内领先水平。本文阐述了该工艺技术的基本原理和技术关键，并对其技术特点和现场应用中的防砂效果进行了分析。

蒸汽喷射泵式蓄热器实验研究

运用实验方法首次对蒸汽喷射泵式蓄热器进行了实验研究。实验结果表明 :和常规蓄热系统相比 ,蒸汽喷射泵式蓄热器具有较强的锅炉负荷平衡能力 ;能有效提高蓄热器单位水容积的蓄热量 ,并具有较强的锅炉负荷调节能力 ,可取代常规蓄热系统中的电动调节阀 ,在实际应用中进行负荷调节。

汽水喷射器升压特性及输出量的调节方法

利用基于直接接触凝结的汽水喷射器一维理论模型对升压特性进行理论分析,并对求解该模型的一些关键问题进行了论述,如采用平均凝结换热系数计算相间质量传递及利用汽羽确定各相体积分数等。根据该理论模型给出了升压式汽水喷射器出口温度和流量的调节方案,理论分析表明出口温度及流量的调节是解耦的,调节进水的质量流量可控制出口温度;调节蒸汽喷嘴的喉部截面大小可控制出口质量流量。结合相关的实验结果表明输出压力具有定量特性,只须调节出口背压即可以实现对输出压力的调节且不影响进口状态。

汽液喷射器特性研究的进展与现状

介绍了汽液喷射器的特点、实际应用及其性能研究的意义。对影响喷射性能的结构参数和状态参量进行了分析讨论,根据汽液喷射器的实验理论研究整理了一些与喷射性能有关的主要结果。论述了凝结激波产生的机理及对汽液喷射器出口压力提高的作用,在此基础上阐述了升压的原理及特点。针对经验模型在处理汽液喷射器内复杂的两相流动及相变中存在不足,提出利用直接接触凝结理论求解通用两相流控制方程,并对求解的一些关键问题,如采用平均凝结换热系数计算相间质量传递及利用汽羽确定各相体积分数等进行详细论述。