天然气喷射压力计算方法与应用分析

天然气喷射引流技术是利用高压气井的能量提高低压气井压力,实现低压气井正常稳定生产,延迟增压开采时间。目前在现场得到了一定应用,但存在喷射压力的理论与应用分析缺乏。为提高喷射引流技术的应用效果,优化设计喷射器参数,本文结合长庆气田某输气站气体喷射器的实际工作情况,以喷射器内部气体流动特征和气体动力学理论为基础,建立了混合压力及特性曲线的计算模型,并进一步分析了其影响因素。结果表明：混合压力随高、低压天然气压力的增加而增加;高、低压气的温度对混合压力的影响不明显;混合压力随喷射器结构参数混合腔喉部面积与一次气喷嘴喉部面积之比的增加而减小,结合可达到喷射系数计算曲线可确定出气体喷射器的最佳状态参数;结构参数一次气喷嘴出口面积与一次气喷嘴喉部面积之比对混合压力有较为复杂的影响,且该参数存在最优范围。分析结果对于喷射引流技术的应用推广具有指导意义。     

高分子减阻系统中小型液体喷射器的理论研究和应用

为了解决高分子减阻液注入有压管路系统,使之产生减阻效应,本文提供了一个适用于抽送微量高分子减阻液的小型液体喷射器加料系统,给出了能较好反映实验规律的喷射器基本方程,提出了预报和控制喷射器工作状态的方法。     

不同进料方式下气液喷射器内流体流动和混合特征

利用Fluent模拟了喷射器内气液两相在不同进料方式下（气体进口中心线与液体进口中心线偏移量不同）的流体力学和混合特征。其中A方式偏移2.5 mm;B方式偏移0 mm;C方式偏移4.0 mm,此时气体与液体完全相切进料。结果表明：在相同的喷嘴速度时,A方式下喷射器压力降与空气卷吸量最大,C方式下气体和液体的碰撞机会少于其他进料方式,压力和空气卷吸量最小,B方式下喷射器压力降与空气卷吸量居中;而混合效果随着偏移量由大到小（C、B、A）依次增强,但是增强效果不很明显。同时,还以C方式为例讨论了喷射器内喷嘴速度与压力降及空气卷吸量的关系,两者都随着喷嘴速度的增大而增大,且喷射器的压力降与空气卷吸量呈显著的线性相关,相关系数高达0.984。根据模拟结果分析,当3种进料方式压力降相同时,C方式气体卷吸量最大,即相同喷射性能时C方式的能量损失最小。     

机车压缩空气空调系统方案及其关键部件设计

针对现有机车空调系统电源特殊、冷媒多为化学制剂、系统复杂的状况,利用机车制动系统空气压缩机间歇工作的特点,以高压空气为动力源,有机地结合压缩空气制冷技术和气体喷射技术,提出了一套无需外加电气设备、全新风的机车司机室空调系统方案,并介绍了该系统的设计方法和气体喷射器的设计过程,为进一步深入研究奠定了基础.     

亚临界气体喷射器的设计计算

计算气体压缩喷射器可达到喷射系数的研究已很成熟，但对亚临界气体喷射器可达到喷射系数，大多采用气体喷射压缩器的方法进行计算。针对亚临界气体喷射器的特性，给出了3种计算方法：气体喷射压缩器计算方法；喷射泵计算方法；气体喷射器计算方法。研究表明：对膨胀比和压缩比都小于临界压力比的亚临界气体喷射器，膨胀比较大时，工作介质的弹性影响不能忽略；压缩比较小时，引射介质的弹性影响应该忽略；进而得出在膨胀比和压缩比都接近临界压力比时，适宜采用把工作介质视为弹性，引射介质视为非弹性的气体喷射器计算方法：而在膨胀比和压缩比都非常小且接近于1时，应该采用把工作介质和引射介质都视为非弹性的喷射泵计算方法。     

高压氢氮气体喷射器的试验研究

在合成氨设备上,推广现已成功的生产压力为350—450kg/cm~2的循环气体喷射器是氮肥工业的一项基本任务。由于缺乏高压气体喷射器可靠的计算方法,因此广泛地采用循环气体喷射器还是非常困难的。本文对工作于化学组成为(N_2:H_2=1:3)氢氮混合物的高压气体喷射器研究工作的推算     

一种新型喷射制冷循环的理论分析

提出了一种新型喷射制冷循环.该循环系统是在常规喷射制冷循环的喷射器和冷凝器之间增加了一个液体-气体射流泵,通过该射流泵可以降低喷射器的背压,提高喷射器的喷射系数,进而改善循环性能.针对此循环进行了理论分析和模拟计算,并与相同工况下常规喷射系统做了比较,重点讨论了工质R134a发生温度和背压改变对系统性能系数的影响.计算结果显示,新循环能有效提高系统的性能系数,使其比常规循环提高1倍以上.尽管新循环消耗的泵功会有所增加,但从的角度分析,新循环可以节约10%~24%的输入,具有更高的效率.     

浅谈三种常用气体灭火系统——以IG541、七氟丙烷、热气溶胶为例

气体灭火系统是以一种或多种气体作为介质的灭火系统,可以扑灭电气火灾、气体火灾、液体火灾和固体表面火灾。本文从灭火机理、系统构成、工作特征等方面介绍IG541、七氟丙烷、热气熔胶3种气体灭火系统。通过对比分析,清晰三种灭火系统的区别,以便于根据使用场所的需要和建设成本投入,去选择合适经济的灭火系统。     

亚音速气体喷射器的性能分析及其计算方法

气体喷射器前人虽曾进行过系统研究,但由于其本身的复杂性,还有许多问题值得进一步探讨.近两年来根据工业生产上的需要,我们对亚音速气体喷射器进行了一系列模型试验:建立了自由射流的速度函数;并进行理论分析,计算自由射流的长度和混合室的压力值;在各种气源条件下考察喷射器的特征尺寸对性能的影响,提出喷射器几何尺寸的近似计算公式;对实际设计有参考意义.     

海阳核电首次抽真空试验概述

对于汽轮发电机组,凝汽器工作性能直接影响到整个机组的热经济性和运行可靠性。在机组启动时,凝汽器需要建立一定的真空用于机组启动,此项功能由凝汽器抽真空系统完成。机组正常运行时需要维持稳定的真空,为机组达到额定出力和保持经济性运行提供支持,汽轮机运行时凝汽器内真空的产生,主要是依靠汽轮机排汽在凝汽器迅速凝结成水,体积急剧缩小而造成的,其次是依靠抽真空系统连续抽出凝汽器内的不凝结气体。因此,抽真空系统的性能在机组启动与运行阶段是十分重要的。海阳核电于2015年12月23日凌晨完成了一号机组首次抽真空试验,同时标志着一号机汽轮机组具备进汽冲转条件。     

跨临界CO2蒸气压缩/喷射制冷循环理论分析

对跨临界CO2蒸气压缩/喷射制冷循环的理论研究,特别是对喷射器工作特性进行数值模拟,有助于改善实验系统的制冷性能。使用动量守恒和能量守恒方程建立了喷射器模型,同时考虑了系统稳态下喷射器出口干度和喷射系数的耦合关系。比较了不同的CO2冷却放热压力、蒸发温度、喷射器喷嘴效率和扩压效率等对理论循环性能的影响。理论分析表明:优化的喷射系数能显著改善制冷循环性能,蒸发温度和CO2冷却放热压力对系统性能的影响比较大,系统性能系数和喷射器喷射系数对喷射器的喷嘴效率和扩压效率的变化不敏感。     

采用涡流管和喷射器的新型LNG汽化加热系统

首次提出了两种新型空气源热泵,核心部件包括涡流管、喷射器和空温式换热器,用于从低温环境中吸收热量.该空气源热泵取代了传统LNG汽化过程中水浴加热器的位置,吸收到的热量可用于补偿从空温式汽化器吸热后温度仍不达标的天然气,以达到降低甚至无须水浴加热器耗能的目的.在这两种新型加热系统中,其主要原理是气体在涡流管冷端温度降低,使得天然气可以在空温式换热器中继续从环境吸收热量.除了给出详细的系统描述之外,还建立了数学定量模型,并设定了具体工况,对两种加热系统的性能、能耗和相对于传统加热系统的节能比进行了计算和分析.结果表明,当气体升温要求在5～30℃时,不带有喷射器的加热系统节能比在50%以上,而带有喷射器的加热系统节能比可在90%以上.     

一种新型双温热源喷射制冷系统

提出一种新型双温热源喷射式制冷系统,该系统由第1喷射器和第2喷射器共同驱动,有效利用第2喷射器的增压作用提高第1喷射器引射蒸汽的压力,提高了系统总压比。与传统单喷射制冷系统相比,该系统在相同的冷凝温度下,蒸发器中能获得更低的制冷温度。建立了组成系统部件热力学数学模型,分析了中间压力、压比分配率、冷凝温度、蒸发温度和发生温度对该系统工作特性影响。研究表明:相同工况下,新系统的制冷温度比传统单喷射系统制冷温度可降低10～15℃。     

单机变换喷射器辅助通风数值模拟

为解决爆破后产生的大量有害气体对巷道的污染问题,提出喷射器辅助单机变换通风方式。即正常情况下采用压入式通风,爆破时变压入式为抽出式并用喷射器辅助通风,形成喷射器压入、风机抽出的混合式通风方式,使污浊气体由风筒排出。利用流体软件模拟50和100 m炮掘巷道通风情况,结果表明：喷射器辅助单机变换通风分别在40和50 s排出炮烟,与压入式通风相比,该方法排烟时间短,炮烟污染巷道轻,对于长距离巷道,效果更加明显。喷射器辅助单机变换通风方式对炮掘巷道是可行的。该研究为解决爆破后通风提供了理论依据。     

热力压缩海水淡化系统中低温蒸汽喷射器的实验研究

海水淡化过程需要消耗大量的能源。采用较低热源温度驱动的海水淡化技术将是未来的发展方向。针对热力压缩海水淡化系统,设计了可在低温热源驱动下工作的蒸汽喷射器。通过实验分别研究了蒸汽喷射器的工况参数、横截面的面积比和喷嘴类型等对蒸汽喷射器性能的影响。结果表明:当发生温度为40℃、蒸发温度为25℃时,蒸汽喷射器的性能系数(cofficient of performance,COP)可达到3.06;面积比对蒸汽喷射器的COP有较大的影响,而对临界冷凝温度的影响不大;渐缩型喷嘴的性能略优于渐缩渐扩型喷嘴的性能。研究为今后进一步开展低温热源驱动海水淡化技术奠定了基础。     

液环泵喷射器内流场及其与液环泵匹配特性

为研究喷射器内流场特性及其与液环泵的匹配关系,在液环泵进口前串联喷射器,通过数值模拟和试验相结合的方法对液环泵喷射器系统内流动进行研究,分析喷射器内部超声速射流产生的激波现象及其与边界层相互干扰引起的流动分离复杂流动结构,研究不同尺寸喷射器和液环泵的匹配关系及其对泵性能的影响机理.结果表明:喷嘴出口在压差作用下产生超声速射流,形成规则分布的激波串,激波与边界层相互干扰引起了流动分离,压力、密度和马赫数等参数在喷嘴出口呈振荡分布;液环泵进口前串联大气喷射器,在合理的匹配条件下能提升系统吸入口的真空度及流量,改善液环泵进口的工作条件;一定范围内随着喷射器几何尺寸的增大,引射真空度逐渐增大、泵进口吸气量逐渐提升,喷射器有效工作范围增大.     

非共沸混合工质喷射器内部流动特性

为了探究混合工质喷射器内部流体的流动特性及传热传质机理,运用气体动力学函数法建立了混合工质喷射器动力学模型。基于所设计的非共沸混合工质(R32/R245fa)喷射器结构尺寸,建立二维稳态轴对称模型,开展了混合工质喷射器特性的数值模拟研究。分析了混合工质喷射器内部流体的速度场、压力场、温度场及浓度场变化规律。研究结果表明:混合工质喷射器内速度场、压力场、温度场及浓度场具有较好的动力学特性,其喷射因数比纯工质(R245fa)喷射器提高了78.95%,为混合工质喷射器优化设计提供了理论依据。     

利用激光测量气体微小扩散量的研究

在油压系统中,存在于工作液体中的气泡、压力的变化特别是突然的变化等有时会导致系统不能继续正常地运转,甚至产生破坏.气体与液体之间的扩散是使得液体中的气泡生长及压力变化的主要物理现象.因此有必要研究气体—液体之间的扩散特性.提出了一种使用激光干涉法和U型管相结合,对气体体积的非常微小的变化进行测量的方法.对于气体—液体,气体—液体—橡胶组成的体系的扩散量分别进行了测量.为了验证此种方法的精确程度,推导出了从理论上计算气体扩散的计算方法.测量结果与计算值都能很好地吻合.实验结果上验证了橡胶层的存在对气体的扩散量将会产生一定的影响.     

二维流动模型用于喷射器关键结构设计分析

在试验验证了喷射器二维可压缩流动模型可行性和计算准确性的基础上,应用该模型对喷射器结构与性能和流场之间的变化关系进行了研究．试验结果表明,二维流动模型在没有引入经验参数的条件下,能够较好地预测喷射器的工作特性和性能指标．喷射器内流场直观地显示了混合室截面大小对喷射器性能的影响过程．     

试论传感器技术在环境在线监测中的实际应用

传感器在环境检测方面可以分为气体传感器和液体传感器,其中气体传感器的主要检测对象为氮氧化合物、含硫氧化物；液体传感器则以重金属离子、农药、多环芳香烃类、生物来源类为检测对象.综述了近年来传感器技术在环境检测方面的应用研究进展.