等温输油管路混合摩擦区水力摩阻计算的讨论

对于等温输油管路混合摩阻区水头损失的计算。本文推荐采用lg k/d替换我国目前使用公式[注1]系数A中的lgε。计算结果表明,按本文观点计算,所得结果,精度较高。本中顺便对文献[1]所推荐的水力摩阻公式:进行了讨论。通过分析、对比,认为该式不符合原始公式且可适用的管径范围狭窄,用于一般管径的输油钢管时,水力摩阻系数偏高。     

黏度对垂直管气液两相流压降的影响

压降是气液两相流研究中的重要参数,而黏度对气液两相流压降有显著影响,因此有必要对不同黏度下压降规律进行研究。采用多相流试验平台测试系统,在内径60 mm,实验段长8 m的垂直管中开展油气两相流实验研究。表观液速0. 08～0. 20 m/s,表观气速1～19 m/s,气相为空气,液相为白油,黏度分别为25、50、70、150、200 m Pa·s,研究黏度对压降以及Beggs-Brill、Mukherjee-Brill和Hasan-Kabir三种压降模型计算准确性的影响。结果显示:压降模型的计算精度绝大部分会随黏度的增加而降低,其中Beggs-Brill模型在不同黏度下准确度较其他两种更为稳定,但黏度在200 m Pa·s时绝对误差高达42. 67%;黏度对于总压降影响明显,而对位差压降的影响较小;实验中观察到负摩阻压降现象,发现表观气液速度越小,黏度对负摩阻压降影响越大。     

管内两相流沿程摩阻压降与单相摩阻系数

在两相流动阻力计算中至今还是广泛使用均相模型和分相模型法．在这两种模型中，将两相流动摩阻压降归结为单相流体摩阻压降与相应的两相摩擦因子的乘积，从不同来源得到了两组公式，能够反映不同流态下水力摩阻系数λ。两组公式在全部雷诺数Re范围内的良好吻合，证明在用两相流的均相和分相模型计算摩阻压降时，选用其中任一组公式均可得到比较可靠的结果     

长输管道水击压力计算方法分析

本文分析了两种摩阻计算公式和不同的摩阻差分方法对管内瞬变流动过程计算结果的影响,并对计算结果进行了比较.结果表明.摩阻项计算值小.会导致计算的水击压力波峰值衰减快.用达西公式计算摩阻.计算过程简便;用列宾宗公式计算摩阻.可以提高计算精度.对长输管道中间泵站边界条件,给出了经验处理方法.     

管内两相流沿程摩阻压降与单相摩阻系数

在两相流动阻力计算中至今还是广泛使用均相模型和分相模型法。在这两种模型中，将两相流动摩阻压降归结为单相流体摩阻压降与上应的两相摩擦因子的乘积，从不同来源得到了两组公式，能够反映了不同流态下水力摩阻系数λ。两组公式在全部雷诺数Ｒｅ范围内的良好吻合，证明在用两相流的均相和分相模型计算摩阻压降时，选用行一组公式均可得到比较可靠的效果。     

压力传感器前短连接管的动态特性

本文针对短连接管的特点,就其动态特性建立了新的数学模型.该模型改进了由前人提出的第二种模型,更正了不适用于短管内流动的 Dancy 摩阻公式,采用了非定常流动时的摩阻公式.这对于短连接管来说,较符合实际.理论和实验证明,在计算短连接管的特性时,本文提出的模型比目前使用的第二种模型所计算的特性要准确.     

液力减速器部分充液工况制动性能计算方法研究

为准确预测部分充液工况时的车用液力减速器制动性能,分别基于两种液力减速器内腔气液两相流动假设,采用均匀密度法和气液分层法建立了相应的液力减速器部分充液工况制动转矩液力计算数学模型.通过实例计算和实验数据对比分析表明,在全充液工况时两种模型计算结果和实验结果均较为吻合.气液分层法理论上更为合理,而均匀密度法相对简单可行.     

固体表面性质与流体摩阻

从微观角度对管壁与流体问相互作用的性质、大小作了深入的理论探讨.将四氟乙烯一六氙丙烯共聚物、聚乙烯和聚氯乙烯三种有机高分子材料的管材作为试验管路,并与一般钢管的水力性质进行了对比.水力摩阻试验结果表明,当管壁对流体而言为可润湿型表面时,流体的沿程阻力损失主要由流体的内部摩阻特性所决定,它服从于目前公认的一般流体力学规律;当管壁对流体而言是不润湿型表面时,流体的流动固有其独特的规律.在管径较大时,不润湿型表面的管路有明显的减阻效果;当管径减小到一定程度后,其水力摩阻反而增大.在各种属于低能表面的有机高分子材料中,含氟塑料管的表面较难润湿,这对于防粘附、防腐蚀和减小水力摩阻.有着独特的优越性.     

用表观黏度计算幂律流体摩阻的方法及其应用

在计算非牛顿含蜡原油管道输送的沿程摩阻时,通常采用幂律流体的摩阻计算公式.通过理论分析和算例验证表明,若紊流时雷诺数的计算采用管壁处的表观黏度,层流时雷诺数的计算采用距径向位置0.7788R处的表观黏度(R为管道半径),则圆管中幂律流体的流动摩阻可以用牛顿流体的公式来计算.此方法得到的结果与按传统幂律流体计算方法所得结果接近.采用该方法为热油管路特性的分析提供了方便.     

颗粒堆积床内两相流动阻力及相间摩擦力

为了探究颗粒堆积多孔介质通道内两相流动阻力特性,使用不同尺寸的球形颗粒构建实验床,在碎片床冷却性实验装置(DEBECO)上进行了气-水两相流动实验.基于实验数据,对比验证了多孔介质内两相流动阻力压降预测模型,重点分析了颗粒床内气液两相相间摩擦力对阻力压降的影响.结果表明:对小尺寸(如d=1.5mm)颗粒堆积床,气液两相相间摩擦力对其两相流动阻力压降影响微弱,两相流动阻力压降随气速增大呈逐渐上升的趋势;对大尺寸(如d=6mm)颗粒堆积床,在低速下气液两相相间摩擦力对阻力压降影响显著,随气速增大,其阻力压降出现先下降后上升的趋势.     

水平井筒变质量环空流压降分析模型

在常规管道环空流流型压降分析的基础上 ,考虑管壁存在入流或出流对于环空流流型压降的影响 ,对气、液两相分别应用质量守恒方程和动量守恒方程 ,得到水平井筒气液两相变质量流动环空流流型的压降计算方法 .计算结果表明 :水平井筒气液两相变质量流动环空流流型的压降大于常规水平管道的压降 ;入流量越大 ,压降越大 ;管径越大 ,压降越小 ;要计算整个水平段压力分布 ,还需要结合井筒的流型判别以及其它流型的压降计算方法     

水平气液两相变质量分层流动模型

由于水平井筒和常规水平管道中气液两相流动的相似和差别 ,可以预知常规水平管流的流型转变机理及压降计算方法 ,对于井筒流动来说就需要进行修正或扩展 .根据气液两相界面波的迅速成长机理 ,考虑了管壁入流或出流的影响 ,得到水平井筒气液两相变质量流动分层流向非分层流流型转变的判别方法 .并对气、液两相分别应用质量守恒方程和动量守恒方程 ,考虑管壁存在入流或出流对于分层流流型压降的影响 ,得到水平井筒气液两相变质量流动分层流流型的压降计算方法 .     

气/液两相流动中的声速

通过对可压缩气／液两相流动基本方程的线性分析,得到了气／液两相流动中声速的表达式．理论分析及与实验数据的比较说明,在通常条件下该表达式可简化为均质流动理论中的Ｗｏｏｄ 绝热声速公式     

预测气液两相分层流界面剪切应力的新方法

针对水平管气液两相分层流界面剪切应力的预测,建立了基于计算流体力学（CFD）方法的剪切滑移壁面模 型,即将气液界面处理为固定的具有均匀剪切应力的水平滑移壁面。利用FLUENT 软件模拟了气相流动,气液界面采 用剪切滑移壁面边界条件,通过对比实验测量的气相流场分布得到气速和界面剪切收敛值,并由收敛值拟合得到界 面摩擦因子与气相雷诺数的关联式。应用这一关联式的预测结果与实验间接测量值吻合较好,并且在气、液相雷诺 数9 4006ReG650 000 和21 0006ReL630 000 范围内优于Taitel 和Dukler 与Sidi-Ali 和Gatignol 模型。表明剪切滑移壁 面模型可以有效地控制关键参数,提高预测效率和精度,为CFD 方法预测气液两相分层流界面剪切应力提供了新的 思路。     

盲肠回流泥沙运动机理初析

本文以实验观察得到的物理模式为基础,依据Plandtl边界层理论、湍流的半经验和统计理论,及有关旋转流体的特性,建立了描述盲肠口门处水流泥沙运动的系统数学模型。并运用分解协调技术和Blasius相似解思想,求得模型的分析解和近似分析解。文中论述了主副流动量交换、泥沙扩散、平面回流结构和立体环流结构等理论问题。在VAX/VMS系统上进行了数值模拟,结果表明,理论和实测资料符合得较好。     

大尺度粗糙床面水流特性试验与数值仿真分析

针对山区常见的大尺度粗糙床面河流中的水流运动特性问题,采用模型试验、数值计算和统计分析相结合的方法,研究了边长50mm混凝土方块在不同布置密度下,对浅水流动的自由表面形态、流速分布以及沿程阻力系数的影响。在此基础上,本文进一步提出了修正后的粗糙床面的沿程阻力计算公式,并采用非线性多元回归法基于试验与计算数据对公式系数进行回归。本文所修正的公式具更广的适用性,且计算分析结果与模型试验结果较为吻合,对于航道整治与船舶航行具有较强的工程参考意义。     

计及界面层的单向纤维复合材料力学特性研究

本文计及界面层对单向纤维复合材料力学特性的影响,改进了朱颐龄提出的细观回字模型,提出新的单向纤维复合材料ET、GLT估算公式.将本文估算公式结果与现有常用估算公式及国内外已发表的玻璃/环氧、碳/环氧、硼/环氧复合材料的ET、GLT试验结果进行比较,表明:本文给出的估算公式对单向纤维复合材料力学特性估算值与试验结果吻合度更高.     

16,17,18,19,20,21,23O入射全反应截面的系统学研究

文章在前期工作liang et al[1] Ap＜4的轻复杂粒子入射的基础上,对16,17,18,19,20,21,23O入射与各种靶核发生反应的全反应截面进行系统学研究,通过考虑能量相关和原子核质量数相关,获取了一套100 MeV/核子以下不同能量入射的核-核反应全反应截面计算模型.所得模型计算结果不仅与氧入射全反应截面实验数据相符合,同时不改变原来Ap＜4的全反应截面模型的计算结果.     

SPH法数值仿真三维切削破岩和切削力估算

以Mohr-Coulomb模型描述岩石,在LS-DYNA中用SPH(Smootheed Particle Hydrodynamics)法模拟三维刀齿切削破岩,探讨切削参数和岩石性质对切削力的影响.基于切削力随各切削参数和岩石性质的变化规律,建立切削力估算公式.用所得公式计算切削力,并与实验值进行比较.仿真结果表明:切削厚度、切削前角、切削宽度、岩石的内聚力和内摩擦角对切削力影响显著,切削速度在较低范围内变化时对切削力影响非常小.三维切削仿真能够较好地反映刀齿两侧岩石颗粒对切削的影响,比二维理论模型更接近实际.所得切削力估算公式能准确计算仿真中的平均切向力,且其计算值能与实验吻合较好.验证了基于SPH法的数值仿真用于研究刀齿切削破岩的可靠性.     

压裂气井支撑剂回流及出砂控制研究及其应用

加砂压裂是低渗气藏开发评价和增储上产必不可少的技术措施,然而经过大量的现场施工发现,如果压裂后气井排液控制不当或生产过程中配产不合理,将导致支撑剂回流或出砂,引起气井产能严重下降,从而影响最终的压裂效果.分析了支撑剂回流机理,建立了压裂液返排过程中临界返排流量、支撑剂返排速度和沉降速度计算模型,提出了控制支撑剂回流的放喷油嘴选择原则.在考虑气井生产过程中既要返排注入地层中的压裂液,同时又不将地层砂(包括支撑剂)带入井筒的前提下,推导出了压裂气井的临界产量计算公式.结合实际的压裂施工资料进行了实例计算分析,为指导压裂液返排和确定气井合理产能提供依据.