管道冲蚀液-固数值模拟的研究进展

在石油和天然气行业中,管道输送系统的弯管和管汇处极易受到固体颗粒的冲蚀,从而导致管道内承受高压能力削弱,加大了在传输过程的风险。首先对固体颗粒冲蚀机理的发展历程进行了回顾,总结了现阶段固体颗粒冲蚀磨损行为的研究现状,概述了塑性材料和脆性材料冲蚀理论模型。其次,分别从液体流动属性和固体颗粒流动属性两个方面对冲蚀的影响因素进行了阐述,评价了各湍流模型和冲蚀模型的优势和适用范围。随后,综述了中外流体仿真软件在管道冲蚀模拟的研究进展。从弯管到管汇,再到高压泵和旋流分离器等,模拟对象有着复杂的几何形状;网格划分由不变形到可变形,再到无网格划分,大大增加了计算的模拟精度。最后,提出了冲蚀模拟仿真在管道行业的下一步研究和发展方向。为今后的整体管道系统冲蚀预测和位置布局设计提供参考。

上海某大型城市综合体空调系统设计

介绍了上海某大型城市综合体项目的空调系统设计,包括空调冷热源形式、水系统划分、空调末端形式等,归纳了该项目在冰蓄冷、自然通风器、绿色建筑设计与节能技术应用等方面的特点,并结合调试运营总结了4点设计体会。

水驱集输系统单管集输工艺研究

目前喇嘛甸油田有97%的水驱油井采用双管掺水热洗流程,随着开发时间的延长,地面设施腐蚀老化程度日益严重,待更新改造的站库、管道数量日益增多,导致更新改造、生产能耗和管理费用逐年增高,而特高含水开发后期采出液流变特性的改变对实施不加热集输、工艺简化提供了有利条件。针对水驱集输存在的问题,在分析集输系统现状的基础上,结合老油田调整改造工程,以喇341转油站集输系统布局优化和工艺简化为例,采用单管集输工艺实现了二级布站,实施后年节气35.24×10^(4) m^(3),年节电11.12×10^(4) kWh。该工艺可为老区油田地面系统改造工程管网及布局优化提供借鉴作用。

卵石地层泥水盾构环流管道排渣特性研究

为明晰泥水盾构环流系统管道排渣特性,结合实际设备环流管道的设计与现场应用,使用EDEM(engineering discrete element method)与Fluent耦合的固液两相流仿真技术,对水平-倾斜-水平的连续环流管道渣石和泥浆的运动规律及分布状态进行研究。研究结果显示:1)DDPM模型(dense discrete phase model)相对于DPM模型(discrete phase model)计算精确度更高,更加符合实际情况。2)在初始水平段渣石首先进行悬浮运动,在重力作用下,渣石逐渐沉降在管道底部并进行推移运动。3)渣石在斜管中运动时出现明显的堆积和速度分层现象,斜管截面渣石分布数和最大泥浆流速随着斜管角度的增加先增加后减小,两者均在斜管角度为45°时最大,在90°时最小。4)斜管中渣石平均运动速度随着斜管角度的增加先减小后增加,在斜管角度为45°时最小,在90°时最大。说明渣石在斜管角度为45°左右时堆积比较严重,实际设计中应避免45°左右的斜管。

组合立管系统内气液两相流特性及管道共振分析

存在空间构型的管道系统在海上集输系统中的应用非常普遍。在近水平管道和立管组成的管道系统中,气液两相流的流型演化非常丰富,可能诱发系统的组合共振和参数共振,危害管道安全和稳定性。采用有限单元法建立一个可以描述轴向、弯曲振动和流固耦合作用的动力学模型,来评估管内两相流引起的共振效应,其中,两相流的含气率用经验关联式进行预测。开展流型观察和压力测试,并绘制流型图,以更好地理解管内流型演化和压力脉动特性。细致研究了两相流和弹性基础对系统固有特性的影响。然后,开展了实验装置的共振分析及验证实验来研究系统的振动特性。结果表明:立管内的流型主要有5种,其压力脉动频率主要集中在低频;弹性支撑会大幅提升结构的固有频率,增强基础的弹性系数可以有效降低管道系统共振的可能。

供暖系统水力平衡计算中的几个问题

通过对典型的单管跨越式系统和双管系统的计算分析,探讨了分流系数在单管跨越式系统中的作用及对散热器数量的影响,总结了散热器温控阀在供暖系统中的调节作用。

中央空调水系统二管制与四管制问题的探讨

探讨了大、中型中央空调水系统四管制的优越性,分析了四管制系统相对于二管制系统所需增加的投资费用,提出了四管制空调水系统的适用范围。

某大酒店空调制冷供热系统运行调试中三个问题的探讨

通过对呼市某酒店空调及制冷供热水系统检测调试中发现的三个问题的分析研究 ,着重探讨了宾馆饭店空调制冷供热系统设计中普遍存在的系统分区、制冷设备选择和空调热水供热系统与低温热水网路连接问题 ,并提出了相应的改进方案和技术措施。

双水管风机盘管加新风系统的运行调节分析

分析了双水管风机盘管加新风空调系统的全年运行调节方式、盘管中冷热水工况的转变时间及空调系统的运行能耗，得出以下结论：（１）风机盘管湿工况运行时，冷热水转换时间比干工况运行时间早；（２）干、湿工况下制冷机运行时间相同，但湿工况可提高制冷机运行效率；（３）过渡季采用湿工况运行时，可利用新风的热量，减少冷热量抵消。

分户计量供暖系统性能参数的研究

通过分户计量的同程、异程式双管热水供暖系统水力平衡计算分析及异程式双管系统的水力及热力稳定性分析 ,得出下供下回异程式更有利于水力平衡 ,并且对同程系统用于多层建筑时以及异程系统 ,允许用户支管不设置平衡阀。

复杂条件下超浅埋双层叠合大断面隧道下穿敏感建筑设计

文章结合目前国内世界级工程港珠澳大桥的拱北隧道,从设计的角度介绍了一种饱和富水软土地层超浅埋大断面双层叠合六车道隧道下穿敏感建筑的新方法——管幕-支护结构组合体系浅埋暗挖法。该法将作为超前支护的管幕与作为支护结构的初期支护进行合理组合连接,形成大刚度的环向及纵向整体受力体系,可有效控制隧道开挖过程及运营阶段的地表变形,大幅度降低施工风险。该法通过对管幕间的土体进行冻结的方式形成隔水帷幕,避免了由于地下水流失导致的地面变形及隧道暗挖施工期间产生涌水、突泥现象,隧道能够在水密性的地下空间进行施工。该法运用了顶管、冷冻两种在隧道建设领域运用较少的新工艺,经过与支护结构的合理组合,成功地解决了复杂地质条件及复杂环境条件下的超浅埋大断面隧道下穿敏感建筑遇到的技术难题,拓展了隧道建设新思路,建立了隧道建设新方法。

温控阀对供暖系统初投资的影响

对使用温控阀的双管系统和使用截止阀的单管跨越式系统进行了初投资比较 ,认为前者增加的主要是阀门费用 ;计算了以煤、燃气、油为燃料时的投资回收年限 ,指出当锅炉的燃料为燃气和油时 ,使用温控阀的双管系统才具有经济上的竞争力和吸引力。

压差控制阀在分户计量双管供暖系统中的应用

对压差控制阀在分户计量双管供暖系统中的三个应用方案进行了分析 ,给出了各方案的选择原则 ,并指出分户计量双管供暖系统在设计工况下进行水力计算时 ,自然作用压头可以不予考虑 ,户内和户外系统应采用异程式。

空间两相环路热控系统的动力学特性

针对两种典型的两相环路热控系统——毛细力驱动的平板型环路热管和机械泵驱动的两相环路热控系统(硅微条探测器控温系统,TTCS)展开讨论,分析其工作原理,介绍地面测试实验系统,使用SINDA/FLUINT和Maltab/Simulink软件分别建立其动态模型.研究结果表明,平板型环路热管和TTCS均存在启动问题;平板型环路热管运行时可能有较严重的稳定性问题,而TTCS的稳定性相对较高;重力对平板型环路热管的性能有较大影响,TTCS受重力的影响不大;双通道平板型环路热管可以比单通道环路平板型环路热管有更优异的传热性能,而TTCS的双辐射器结构可以有良好的流量和热量自调节能力.在选择两相环路热控系统时,需考虑热源的分布特点、寿命要求、控温要求以及系统尺寸和质量等因素,这两种两相热控技术未来可交叉借鉴、优势互补.

多分支管道中气固两相流量控制系统的研究

将计算机技术、自动控制技术和通讯技术综合于一体,研制了多分支管道中气固两相流流量的DCS控制系统,在支管分流流量的控制过程中采用了专家控制和模糊控制的智能控制策略,具有反应速度快、稳定性好和控制精度高的特点,并且对于输送过程操作参数的变化具有较强的适应性,实现了流量的在线自动控制,为气力输送系统在具体生产工艺过程中的应用奠定了基础。

高温管式膨胀系统的结构优化与模拟

通过改变文丘里供料器形状和位置以及旋风分离器入口管段形状,提出了4种6400kg/h高温管道式膨胀设备优化模型的结构。采用“小滑移”模型,并利用ANSYS/FLOTRAN CFD对其进行了数值模拟,得出整个模型流场的温度及气固两相的分布。结果表明:第3种优化模型结构最好,且优于6400kg/h高温管式膨胀系统的原始结构,可用于指导生产实践。

有压输水管道系统气液两相瞬变流研究综述

综述一个多世纪以来,有压输水管道系统中有关气体释放、空穴流及液柱分离、计算分析方法、水锤防护及实验研究等方面的主要研究进展,并提出还需对气液两相瞬变流基本理论、空气进排气阀的特性、截留气团的动态特性和动力特性、实际工程优化设计理论等诸多方面进一步研究.

机械循环下供下回水平双管供暖系统的应用

分析了下供下回水平双管系统的优点以及自然循环作用压力的影响程度,计算数据证明下供下回水平双管系统的垂直热力失调基本不存在;因为每层供回水采用双管系统,所以也不存在距离热源最远的散热器不热问题。通过工程实例证明该系统供暖效果很好。

重力式自循环系统中热沉结构设计方法研究

文章对空间环境模拟器中的重力式自循环系统进行了介绍,分析系统的工作原理,明确了热沉管内流体的流动状态.对重力式自循环系统中的热沉结构设计方法进行研究,给出理论计算公式和热沉结构的设计流程.最后,根据确定的外流程输入条件,计算出热沉支管直径和支管热负荷随体积含气率的变化曲线,对重力式自循环系统的热沉结构设计提供了参考依据.

给水管网双向流管段水力计算分析

管网水力模型的准确性是管网设计的基础。通常传统均匀配水模型认为模型管段内仅存在单一流向,这与实际情况不符,会造成管段水头损失计算误差。针对传统均匀配水模型中的单一流向和双向流管段的水力计算做了对比研究,论证了双向流计算方法的必要性,并推导出了给水管网管段水头损失计算的通式。