文丘里高压湿气测量虚高特性数值模拟

给出一种高压条件下文丘里湿气虚高的预测方法．该方法基于计算流体动力学离散相模型,对标准文丘里（直径比为0．55,口径15．24cm）虚高特性进行数值模拟．仿真流体介质为氮气和煤油,工作压力为2MPa、4MPa和6MPa,气相流量为400m3／h、600m3／11、800m3／h和1000m。／h,液相流量范围在0～65．11m2／h之间．数值模拟实验虚高预测结果与英国国家工程实验室高压实流实验数据进行比较,虚高预测值的最大相对误差为5．14％,平均相对误差小于2．8％．同时,将TJU-CFD仿真模型与Steven等7个经典模型的气相流量预测能力进行了比较,在3个压力下．仿真模型依次排序为第2、第4及第3位,最大相对误差小于7．5％,平均误差为2．5％．     

应用强制环状流的湿气双参数测量方法

针对湿气中液相含量测量困难以及湿气流型对测量精度影响较大的问题,首先设计了一种由旋流器和文丘里管喷嘴组成的湿气双参数测量装置。该装置利用旋流器将湿气调整成强制环状流,引入了用强制环状流状态下文丘里管喷嘴节流压差与离心压差之比表示的无量纲数M,分别确定了湿气虚高和液气质量流量比与M和气相弗劳德数Frg之间的关系,进而建立了湿气双参数测量模型。通过数值模拟对测量装置内的流场特性进行了分析,并搭建室内实验平台对建立的湿气测量模型进行了验证。实验结果表明:在气相弗劳德数为0.7～1.5以及Lockhart-Martinelli数为0～0.2的范围内,湿气气相流量测量误差在±3%以内,液相测量误差在±10%以内。该测量方法将为工业生产中湿气的实时测量提供一种新的思路,具有一定的工程意义。     

V锥流量计湿气流量测量新模型

针对V锥流量计在测量湿气时产生的虚高问题,提出用V锥流量计的两相流量系数来进行修正。采用节流比为0.75的V锥,在压力为0.10～0.22MPa、气相流量为100～300m3.h-1、液相流量为0～0.08m3.h-1的实验条件下,研究了Lockhart-Martinelli(L-M)参数、压力及气体密度弗鲁德数对V锥两相流量系数的影响。结果表明,两相流量系数与L-M参数呈良好的线性关系,线性斜率受气体密度弗鲁德数和压力的影响。获得了两相流量系数与L-M参数、气体密度弗鲁德数和压力的拟合关联式,并建立了基于两相流量系数的湿气测量模型。在95%的置信水平下,新模型的气相流量测量相对误差小于±5%。     

基于长喉径文丘里管的双差压湿气流量测量

为实现湿气气液两相流量的在线非分离测量,提出一种基于长喉径单文丘里管的双差压湿气流量测量方法．通过理论分析和实验研究,揭示了湿气液气质量比和气相流速与长喉径文丘里管收缩段差压、扩张段差压之间存在一定的内在变化规律及物理本质．为有效提高测量精度,针对传统虚高模型的缺陷,提出了虚高模型的优化原则．建立了基于单文丘里管的气液两相测量模型,并通过迭代运算实现了气液两相流量的分相测量,对于压力P为0．10—0．16MPa,气相弗劳德数0．4～0．7,液气质量比0～1范围内,气相流量测量的相对误差优于±3％,液相流量测量的满度误差小于±10％．     

利用热式传感器测量环状流湿气含率

为实现湿气两相流的在线不分离含气率测量,探究了湿气两相流的传热特性,设计一种新型热式传感器,并在天津大学中压湿气装置上进行了实验.实验涵盖了0.3~1.2,MPa之间的6个压力点,气相弗劳德数范围为0.5~2.7,湿气含率的变化范围为96.5%,~100%,,共对215个点进行了传感器测量特性的实验研究,引入了无量纲传热系数h~+,并基于h~+建立了体积含气率的模型,该模型平均误差为0.39%,,均方根误差为0.59%,.     

采用双毛细管等流量法测量航空煤油RP-3的动力黏度

为实现超临界压力下航空煤油RP-3的动力黏度测量,在原双毛细管黏度计对比计算法基础上,采用等流量法并引入离心力修正系数对测试段毛细管压降进行修正,测量压力可达10MPa,测量温度范围提高至306.6~673.4K。等流量法根据上下游毛细管质量流量相等,通过测试流体在上下游毛细管中的压降关系及下游测试段毛细管热膨胀系数推算出该流体动力黏度。该方法简便可靠,在所测温度范围内的相对标准不确定度为1.16%~2.92%。通过纯物质十二烷及质量比为1∶1的正辛烷正庚烷二元混合物对等流量法进行标定,试验结果与文献值的相对偏差在±2.18%以内,相对偏差绝对平均值小于0.74%。在压力为3、4、5 MPa,温度为306.6~673.5K的条件下,采用该方法测量了航空煤油RP-3的动力黏度。该方法的应用可为进一步提高超临界航空煤油动力黏度的测量温度范围创造条件。     

气液同轴敞口型离心喷嘴的自激振荡特性实验

为了研究气液同轴敞口型离心喷嘴的自激振荡特性,采用阴影法和动态测量系统开展了常温大气环境中的喷嘴雾化试验.喷嘴自激振荡时,出口附近存在明显的周期性雾化过程,上游瞬态压力形成周期性脉动,压力脉动、噪音和雾场图像频率高度一致,范围约为1583～5634 H z.通过试验分析了喷嘴流量特性规律,在雾场稳定时和自激振荡时气相与液相相互阻塞均会造成喷前压力升高,液相流量对气相喷前压力影响较大.喷嘴自激振荡频率随气相和液相流量增长,相对液相流量较为敏感,液相流量增至一定临界值,自激振荡消失,而气相流量增长始终伴随自激振荡频率缓慢提高.喷嘴存在自激振荡产生的上下液相边界条件,自激振荡范围随着气相流量增大而变宽,气相对自激振荡起促进作用,而液相阻碍了自激振荡发展.增加内喷嘴壁面厚度时,液膜厚度增加,无量纲气核尺寸减小,自激振荡频率增大.     

日本三菱701F燃气轮机联合循环机组中压蒸汽旁路系统介绍

中压蒸汽旁路系统是日本三菱701F燃气轮机联合循环机组的重要组成部分,该系统主要功能是调节汽轮机再热蒸汽管路压力,当再热蒸汽管路压力超过设计允许值以后,迅速打开中压蒸汽旁路压力调节阀,将再热蒸汽管路的部分蒸汽排入凝汽器,保证汽轮机的安全稳定运行,同时,在启、停机阶段,也通过该旁路系统,使再热蒸汽管路蒸汽压力平滑升高至机组正常运行设计值。     

恒温循环法高压汽液平衡测定装置

本研究工作研制出获得可靠汽液平衡数据的恒温循环型高压汽液平衡测定装置。该装置适用的温度范围为 278—363 K,压力可达15 MPa.高压釜设计强度可达50MPa.通过此装置测定了石油轻烃,含CO2超临界组分,极性物质等物系高压平衡数据。精度较好,可满足工程设计要求。 1.装置特点 (1)汽、液相可交错循环,大大缩短汽液相平衡时间;(2)汽、液相分别取样,取样时对平衡扰动较小,(3)取样系统没有死角,用特殊设计的高压四通直通切向阀取液样,用高压六通转向阀取汽样,(4)汽相循环回路与液相循环回路之变换采用一个高压六通转向阀实现;(5)色谱在线自动…     

关于循环气力输送装置的经济技术效果分析及合理设计回气管路的探讨

本文通过对中、低压稀相循环气力输送装置优缺点的分析指出,在输送距离不太长的情况下,该装置的经济技术效果比同类型非循环气力输送装置的高;并根据流体力学理论分析,提出合理设计回气管路,降低压力损耗的方法,为扩大循环气力输送装置的应用范围提供了参考数据。     

泡沫降尘技术发泡效果实验

为提高泡沫降尘效果,搭建了泡沫除尘系统实验平台,深入分析了风压和气体流量对发泡倍数的影响。实验结果表明:风压对发泡倍数的影响很小;而气体流量与发泡倍数呈"抛物线"型的关系;在气压0.2 MPa、水压0.05 MPa、发泡剂体积分数0.5%、管路长10 m的条件下,达到最佳发泡倍数约为10～15倍,此时最佳气体流量为60～80 m3/h。该研究为泡沫降尘技术的应用提供了理论依据。     

气液两相流多喷嘴分流取样计量研究

提出一种具有4个分流喷嘴的新型取样器结构,根据分流比和取样流体气、液流量确定主管路气液相流量。为保证取样流体的代表性,采用"流型调整"与"阻力控制"两种方法抑制相分离的发生。建立气液两相流数值模型,模拟气液两相流在取样器中的流动特性。在气液两相流试验环道上开展试验测试,流型包括波浪流、段塞流及环状流。结果表明:在试验范围内气、液相分流系数接近理论值0.25,其主要取决于分流喷嘴的数目,不受流型、气液流速等参数波动的影响,流量测量误差小于±6.0%。该取样计量装置具有体积小、精度高、维护费用低的优点,可代替传统计量分离器,实现气液流量的实时测量。     

低渗透煤层气水两相非线性渗流数学模型及计算分析

 在考虑煤层气的解吸和扩散效应及启动压力梯度的基础上,对低渗透煤层气藏流体输运特性进行分析,建立了低渗透煤层气水两相非线性渗流数学模型,推导出非线性渗流阶段气水两相的控制方程组。通过实例计算表明,液相拟启动压力梯度从0.001MPa/m增加至0.007MPa/m,煤层产气峰值下降约15%;不考虑启动压力梯度时的产气峰值量要比液相拟启动压力梯度为0.001MPa/m的产气峰值提升约7%。因此启动压力梯度的存在阻碍了裂隙中流体的流动,对煤层气开发影响较大。     

基于分子筛13X的氢同位素分离

液氮温度下用分子筛13X在自行设计的单塔变压吸附装置上进行氢氘同位素气体的分离研究,考察了流量、压力与吸附床长度对分离效果的影响,在气体总压0.40 MPa、总流量63.86 cm3/min与吸附床长度1.0 m时氢氘分离因子可达到1.27.结合平衡吸附和动态分离之间的差异,表明吸附法能够有效分离氢同位素气体的机理是基于动力学效应.     

旋转填充床气相压降特性研究

旋转床的气相压降是旋转床工程设计的一项重要指标。利用空气水系统对旋转填充床的气相压降进行分段模型化和实验研究。结果表明,旋转床干床压降比湿床大;进口压降随气量增大而增大;内腔压降随液体加入突然减小;出口压降随气量增大而增大,随转速增大而减小,随流体加入而突然增大,填料层压降随气量和转速增大而增大,当流 入时,先减小,后增大。     

高压下滴流床反应器动持液量的测定

在常压－２．０ＭＰａ的系统压力下测定了滴流床中气－液两相并流下流动的动持液量,了气－液流率,液相粘度,填料大小,压力以及床层高度对动持液量的影响。实验结果表明增中液体流率动持流量增加,气体流率增加时,结果相反粘度的增加对动持液量的影响不大,动持液量随填料空隙率的增大而变小。     

新型导向圆盘形浮阀塔板的流体力学性能

在内径为Φ600mm,板间距为350mm的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对新型导向圆盘形浮阀塔板进行冷膜实验。对3种不同开孔率的该种塔板进行流体力学性能测试,测定了不同气速和液流强度下的板压降、雾沫夹带、漏液等流体力学参数,回归得到了新型导向圆盘形浮阀塔板的干板压降和湿板压降的计算公式。实验结果表明,筛孔气速在3~11m/s的范围内,新型导向圆盘形浮阀塔板的干板压降和湿板压降都要低于F1型浮阀塔板。雾沫夹带随筛孔气速和液流强度的增大而增大,新型导向圆盘形浮阀塔板的雾沫夹带与F1型浮阀接近,空塔气速操作上限都在2.0m/s左右。漏液随着气速的增大而减小,随着液流强度的增大而增大,新型导向圆盘形浮阀塔板的漏液要明显低于F1型浮阀塔板,空塔气速操作下限在0.53m/s左右,而F1浮阀的空塔气速操作下限在2.相似文献   

高含硫湿气集输系统增压临界条件模拟

建立了高含硫湿气田增压集输模式的数值模型.采用热-力耦合计算方法,模拟分析了总站压力对段塞流风险、管段流速和管输能力的影响.研究结果表明:增压集输模式模型的可靠性误差均维持在9%以内;当气井配产不变时,总站压力越低,管道持液率越小.在后期开采中,管网运行压力的降低有利于避免段塞流的形成;当总站压力为5.0 MPa时,1^#、3^#、4^#均有部分管段流速过高,超过设计要求,需对相应管段进行增压集输,达到安全值;当集输管网满足90亿方/年的输送能力时,则总站运行压力不能低于6.9 MPa;确定了高含硫湿气集输系统增压运行的临界条件为不低于7.0 MPa.     

基于神经网络的槽式孔板湿气计量修正模型

以空气水为介质对槽式孔板进行了湿气计量特性试验研究,提出了一种新的基于神经网络的槽式孔板湿气计量修正模型.模型以Lockhart-Martinelli参数X、气体弗劳德准数Fr_g、密度比R_d、孔径比β四个无量纲参数作为模型的输入,"虚高"OR作为输出.结果表明,在表压为0.25～0.35MPa,X为0.02～0.6,Fr_g为0.5～2.7,β为0.5～0.75的测试范围内,模型能够很好地预测实际"虚高",用新修正模型对由于液相存在而引入的气相流量误差进行修正后,气相流量相对误差在95%的置信度下小于±4%,明显优于其他槽式孔板湿气计量修正模型,可以满足生产计量的精度要求.