7005铝合金在模拟海水介质中的腐蚀行为研究

以7005铝合金作为研究对象,借助电化学测量和重量法研究7005和5052铝合金在模拟海水介质中的耐腐蚀性,分析介质浓度、温度及浸泡时间等对其腐蚀行为的影响规律,为7系铝合金耐蚀性的判断提供实验依据。结果表明:7005与5052均产生明显的钝化特征,钝化电流随NaCl浓度的升高而增大。随温度升高,两种铝合金的腐蚀速率均加快,但增幅不同。两种铝合金表面均以点蚀为主要特征,腐蚀72h后,7005表面发生较为严重的局部腐蚀,其腐蚀程度高于5052。

基于油滴粒度测量的螺旋分离器数值模拟与实验

受多因素影响,基于激光衍射法粒度测量实验获得的分散相粒度分布难以直接用于数值模拟计算。采用离散化方法,将粒度仪测得的分散相油滴粒度分布处理为多组颗粒典型粒径及其体积占比替代分布形式。通过开展螺旋分离器油水分离CFD模拟研究与实验数据对比可见,将实测粒径分布曲线分布离散化方法,可用于分离器结构参数、操作参数的模拟研究与分析。

井下旋流分离管柱的振动特性研究

为研究旋流分离管柱在注入泵和采出泵两螺杆泵抽吸条件下的振动特性,对其进行模态分析和瞬态动力响应分析。结果表明,不同工况下,旋流分离管柱的固有频率有所不同;固定注入泵一端和固定采出泵一端相比,固定采出泵一端各阶固有频率较小;螺杆泵转动引起的激振力和内部流量变化都会导致管柱变形,其中螺杆泵转动对旋流分离管柱变形影响较大;相对于固定采出泵,固定注入泵条件下旋流分离管柱产生的振动位移更大,是旋流分离管柱自身结构和注入泵转速产生更大激振力综合作用导致的结果;控制两个螺杆泵工作状态的时间差,理想情况下可以控制旋流分离管柱的总变形。

湍流模型对风琴管喷嘴空化射流数值模拟的影响分析

针对不同湍流模型对空化射流流场数值模拟影响问题,基于ZGB(Zwart-Gerber-Belamri)空化模型和WALE(wavelet analysis of Lagrangian errors)亚格子模型,采用大涡模拟(large eddy simulation,LES)和RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)模型对风琴管喷嘴空化射流流场进行数值模拟研究,分析内外流场的压力分布、速度分布以及空化云演变规律,并将空化云演变规律与实验结果进行对比分析。结果表明,LES模型速度、压力分布更符合实际情况,空化云演变规律与高速摄像拍摄结果基本吻合,LES模型可以更准确地模拟风琴管喷嘴空化射流流场,对风琴管喷嘴结构优化、打击力度与目标靶距的预测更准确。

磁场强化非均相分离技术的工业应用进展

概述了磁场分离技术在分离多相混合介质中的研究和应用进展,对磁场分离技术的应用原理和分离优势进行了分析。根据混合相内的介质类别,分别针对固、液、气不同应用领域,介绍了磁场分离工艺在矿物精选、污水处理、气体除杂中的典型应用,并分析了相应运行工况下的磁场排布规律和介质分离特性。从组合工艺的研究视角出发,总结了磁场分离技术与气浮分离技术、膜分离技术、旋流分离技术的耦合应用现状,并分析了上述组合工艺的技术特点、运行成效。为拓宽磁场分离技术的适用范围,讨论了磁种在磁场分离工艺中的辅助应用,以强化该技术对无磁性介质的分离。

采出液含砂对井下油水分离器壁面磨损的影响

目前针对轴入式结构旋流器磨蚀方面的研究相对较少。鉴于此,基于Fluent中的离散相模型(DPM),针对采出液含砂对同井注采工艺中轴入式井下油水分离器壁面磨损情况,进行数值模拟分析。分析结果表明:在井下油水分离器的螺旋流道内最大磨损位置发生在方位角108°~144°范围内,且随着入口流速的增加,壁面磨损率逐渐增大;当砂相粒径小于0.30 mm时,旋流器壁面磨损率受粒径影响较大,砂相粒径大于0.30 mm时,壁面磨损率受粒径影响较小;同时砂相质量分数在0.1%~3.0%范围内,随着采出液含砂量的增加,旋流器壁面磨损率逐渐增大。研究结果可为轴入式井下油水分离器的现场应用提供参考。

基于响应面法的水力旋流器结构参数优化

为了进一步增强水力旋流器的分离性能,采用响应面优化方法(Response Surface Methodology,RSM)对同向出流水力旋流器的结构参数进行优化,寻优范围为大锥段长度在51.3～62.7mm、小锥段长度在120.6～147.4mm、出水管长度在90～110mm内,构建了区域内结构参数对旋流器底流口含油浓度影响的数学关系模型,并获取了最佳结构参数。开展数值模拟和室内实验,对优化后旋流器的分离性能进行验证,结果显示,优化后的旋流器结构较原始结构可将分离效率提高4.45%,实验值与模拟值呈现出了较好的一致性,充分验证了优化结果的准确性。

流量脉动对气液分离器流场特性的影响分析

针对油田开采过程中流量脉动对气液旋流分离器的流场特性和分离性能影响开展研究。应用计算流体动力学方法,在入口流量有无脉动条件下,探讨了轴向速度、径向速度、切向速度及压力等参数的分布规律。根据数值模拟结果,分析了脉动流条件下,分离效率降低的原因,指明了新结构模型设计优化方向,从而为提高脉动流条件下旋流器的分离效率提供了参考依据。

油管特殊螺纹接头力学行为研究

为研究一体化管柱油管特殊螺纹接头在井下复合载荷作用下的力学行为,对某生产气井一体化管柱的H接头的受力变形情况开展了数值模拟。结果表明:过扭上扣在提升密封性能的同时会导致H接头密封面发生屈服,轴向拉力和外压的作用会明显降低接头的密封性能,轴向压力和内压的作用对接头主密封面的密封性能影响较小,弯矩对接头的强度和密封性能影响较小。

基于人工神经网络的空化射流气体体积分数预测及喷嘴结构优化

油管内壁结垢、结盐、结蜡、锈皮及稠油堆积等现象会造成内壁空间减小,增大输油阻力,耗费大量电能,严重时甚至造成油管堵塞。空化水射流技术拥有清洗方面高效和节能的特点,在此基础上,提出一种基于人工神经网络的空化射流气体体积分数预测和结构优化方法,以清洗油管的空化喷嘴为实例,提取样本集进行人工神经网络训练。结果表明,该方法对气体体积分布的跨度和峰值具有一定的预测能力,对结构的优化符合验证。证明了人工神经网络对空化射流预测和优化方法的可靠性。