超声波防垢管道参数实验研究

采用循环水模拟装置,在相同流量、相同温度条件下,研究了管道形状、管道口径对超声防垢率的影响.结果表明,管道形状、口径对超声防垢率均有一定影响.在相同频率、相同功率超声作用下,直管处局部防垢率比弯管、变截面管处局部防垢率高,但对循环系统,总的防垢率相差不多;在相同频率、相同声强超声作用下,直管口径越大,直管处局部防垢率越高.     

流速对Cu—Zn-X合金防垢效果影响研究

为分析流体速度对cu－Zn－x合金防垢效果的影响，采用循环水模拟装置，在相同流体、相同管道、相同温度的条件下，研究了不同流体流速下cu—zn—x合金的防垢效果。结果表明：随着流速的增大，流场的紊乱程度增加，流体与防垢片接触的几率增大，使得cu—zn—x合金的防垢功能充分发挥，防垢率上升，防垢效果好。因此，通过控制流体速度可使cu—zn—x合金获得最佳的防垢效果。     

两种斜翅管表面碳酸钙垢初始阶段结垢特性

进行了3种强化管在不同碳酸钙溶液浓度和流速下的动态结垢实验,得到碳酸钙浓度、流速和不同管型对碳酸钙析晶垢结垢过程的影响.结果表明,碳酸钙浓度增大,使溶液中均相成核速率和所形成晶核的生长速率增大,使溶液换热表面界面的污垢晶粒浓度和成垢离子浓度均增大,前者使更多的污垢附着换热面,而后者使表面异相成核速率和生长速率增大.流速增大,使光管表面形成的晶核、污垢晶体和污垢热阻均减少,而诱导期延长;使平直和锯齿斜翅管初始成核增多,但诱导期延长,而结垢量和污垢热阻减小.平直和锯齿斜翅管在清洁状态和结垢状态下均具有比光管更大的总换热系数、更小的污垢热阻,尽管结垢量略多.在相同结垢状态下,锯齿斜翅管的结垢量和污垢热阻大于平直斜翅管的,但是,其总换热系数仍大于平直斜翅管.     

南海西部油田钡锶防垢剂挤注体系

南海西部油田注水开发中富含SO_4~(2-)的海水与含有Ba~(2+)、Sr~(2+)的地层水不配伍,导致近井地带硫酸钡锶垢结垢现象严重。根据防垢剂挤注技术的具体要求,进行了钡锶防垢剂配伍性实验、静态防垢率实验、热稳定性能实验以及岩心动态吸附/解吸附实验,对四种主要成分为HEDP与PESA的复合防垢剂进行评价,结果表明:在120℃下,防垢剂HYZ-101通过调节pH值之后配伍性较好;当质量浓度≥5 mg/L时,其静态防垢率90%;在120℃下热处理30 d后,防垢率下降幅度很小,防垢率仍90%;动态吸附/解吸附实验表明,低pH下防垢剂的吸附/解吸附性能较高pH下更好。因此优选出防垢剂HYZ-101来解决南海西部油田结垢问题。     

南海西部油田钡锶防垢剂挤注体系研究

南海西部油田注水开发中富含SO_42-的海水与含有Ba₂₊、Sr₂₊的地层水不配伍,导致近井地带硫酸钡锶垢结垢现象严重。根据防垢剂挤注技术的具体要求,进行了钡锶防垢剂配伍性实验、静态防垢率实验、热稳定性能实验以及岩心动态吸附/解吸附实验,对四种主要成分为HEDP与PESA的复合防垢剂进行评价,结果表明：在120℃下,防垢剂HYZ-121通过调节pH值之后配伍性较好;当质量浓度≥5mg/L时,其静态防垢率＞90%;在120℃下热处理30天后,防垢率下降幅度很小,防垢率仍＞90%;动态吸附/解吸附实验表明,低pH下防垢剂的吸附/解吸附性能较高pH下更好。因此优选出防垢剂HYZ-121来解决南海西部油田结垢问题。     

分布随从力作用下黏弹性悬臂输流管道的稳定性分析

对在流动流体和分布随从力共同作用下的黏弹性输流管道,以Kelvin黏弹性模型和Euler梁模型为基础建立输流管道的运动微分方程,然后采用Galerkin方法对其离散化。通过特征值分析,研究分布随从力、质量比、黏弹性系数对系统失稳临界流速的影响。运用复频率随流速变化的曲线,分析不同的参数作用下系统的振动特性和稳定性。结果表明:分布随从力越大,系统失稳的临界流速越小;随着质量比的增大,临界流速会增大;黏弹性系数增大时,临界流速也会略微增大;悬臂输流管道的失稳方式主要为颤振失稳。     

简支梁输流管道流固耦合差分迭代算法研究与应用

目的考虑流体流动惯性力的作用,建立流体与管道的流固耦合非线性动力学方程,通过构造新的数值差分算法,解决简支梁输流管道流固耦合特性问题.方法采用量纲分析法对动力学方程进行无量纲化处理.基于有限差分理论,建立动力学模型差分方程组,并运用追赶法求解离散差分方程组.结果在Visual Basic 6.0语言平台上编制求解各离散点振动位移的通用程序,通过对比分析获得不同流速和阻尼下的振动响应规律:当流速一定时,阻尼的大小只改变系统的振动幅度,而不改变系统的频率特性,管道的最大振幅由初始管道长度的3%降低到0.8%;当阻尼一定且流速不断增大时,系统的振幅也随之增大,而固有频率随流速的增大而逐渐降低,从而推断出系统的临界流速为520 m/s.结论研究结果表明,笔者提出的差分迭代算法不仅简单有效,同时也为工程实际应用提供了新思想.     

流向电磁力作用下圆柱绕流对流换热的特性研究

以往对对流换热的研究主要从传热学和来流速度角度进行,鲜有对电磁力作用下圆柱绕流对流换热效率进行的研究,而这些研究恰恰关系到对流传热效率的提高.基于对流换热的能量方程和电磁流体控制的基本控制方程,利用有限元法对电磁力控制绕流圆柱对流换热特性进行了数值分析.研究结果表明:在圆柱周围施加流向电磁力后,流向电磁力的作用参数0N≤0.8时,传热功率随电磁力增大而增大;当0.8N≤1.8时,传热功率随着电磁力增大而变小;N1.8时,传热功率随电磁力增大不断变大.通过分析流体的流动情况,发现产生这种结果是由于随着电磁力增大,圆柱周围流体流速增大的同时,涡街逐渐被抑制,分离点不断后移,致使对流换热功率出现这样的变化规律.     

组合转子阻垢特性的实验研究

针对在换热器运行中起强化传热与自清洁作用的内插件组合转子进行了实验研究。实验测得光管、内置螺旋两叶片开槽转子和螺旋纽带的换热管内单位面积污垢沉积量随时间的变化趋势,并得出内置组合转子换热管在不同流速和不同水浴温度下的阻垢特性。实验结果表明：相较于光管,螺旋两叶片开槽转子与螺旋纽带都具有较好的阻垢特性,而螺旋两叶片开槽转子阻垢性能更优,污垢渐近值为螺旋纽带的72%;随着流速的增加,内置组合转子换热管内污垢渐近值减小,且达到渐近值所需时间延长,阻垢性能增强;水浴温度的提高使污垢渐近值增大,达到渐近值所需时间缩短,阻垢性能减弱。     

结垢诱导期的实验研究与理论分析

换热面结垢是一个普遍存在的问题,而结垢诱导期的长短对污垢形成过程具有重要的影响,即使在相同实验条件下,不同材料换热面的结垢诱导期仍相差较大.实验研究了铜、铝、不锈钢及渗铝钢4种不同表面能材料在多种工况下的污垢过程诱导期测试,得知材料表面能、溶液浓度、流速及温度都是影响结垢诱导期和成垢过程的主要因素.