带负荷启动工况下泵系统的瞬变特性研究

以实验研究为基础，论述了在失压工况下，泵的瞬变工况，泵上下游管系内的瞬变流动特性及系统上游压头和管系长度对失控工况系统特性的影响，可供系统设计和运用时参考。     

地层蓄热效应对输气管道数值模拟精度的影响

采用一维非等温天然气流动模型对高压天然气输送管线中的快瞬变流动进行数值模拟,研究地层蓄热效应对高压天然气快瞬变管流数值模拟精度的影响.从工程实际角度对质量、动量和能量守恒方程的基本变量进行等价变换,建立天然气管流与外界地层之间一维轴对称的非稳态传热模型,以BWRS状态方程为基础,采用特征线法对天然气管流的快瞬变过程数学...     

Sisko流变模型的钻井水力计算方法与分析评价

Sisko流变模式能够准确地描述钻井液流变性,基于广义流性指数给出了该模式水力计算模型。根据RabinowitshMooney方程给出了其管流流量方程,同时基于槽流模型给出了其同心环空流量表达式。根据管流特性参数,引入Reed与Pilehvari定义的管流有效管径,将其扩展应用到环空,定义了适用于该流体的新环空广义流性指数及有效管径。通过有效管径将Sisko流体管内、环空流动与牛顿流体管流流动相关联。通过理论推导给出了广义雷诺数表达式,该式不以广义流性指数是常数为前提,进而给出了流态判别模型,建立了统一的压耗计算模型,得到了适用于该模型的水力计算方法。通过与多组已公开发表的实验数据对比,运用该方法计算的压耗与实测数据吻合很好;说明运用此模型能够很好地预测非牛顿流体管内及环空流动压耗。     

管道动力系统中非定常流动特性

管道动力系统中非定常流动工况是不可避免的,并且在一定条件下,具有强瞬变特性。研究计算表明,系统的非定常流动特性与无量纲水头有内在联系,可通过合理选配无量纲水头控制系统瞬变强度和时间,为动力系统的安全防护提供了一种新的途径。     

带叶片扩压器离心压缩机模型级内流研究

通过对在研工业用带翼型叶片扩压器离心压缩机模型级的内部流动进行数值模拟,以及对模型级外特性进行了实验研究,分析了模型级内部流动特点、损失机理及其对级性能的影响。研究发现:该离心压缩机模型级性能较好,工况范围内效率曲线非常平坦,稳定运行范围较宽,整级效率高达82%;设计流量下叶轮出口轮盖与叶片吸力面的角区有明显的尾迹区存在,小流量下进入叶片扩压器内的气流在叶腹的流动没有得到有效滞止,大流量下气流以冲击叶片扩压器叶腹为主,同时在叶背上出现了较大的旋涡区;不同工况下叶片扩压器内的流动损失和扩压效果由不同工况下的流动特性决定。数值模拟和实验研究获得的模型级外特性曲线一致,表明所采用的数值模型能够准确预测模型级内部的流动特性。     

玻尔兹曼网格方程在长输管道瞬变流中的应用

该文以瞬变流动理论为基础，通过Chapman-Enskog展开和多尺度技术，在标准玻尔兹曼网格方程中引入摩阻附加项，推导出求解长直输水管线瞬变流动数值解的玻尔兹曼网格方程。并根据长直输水管线的流动特性，选择合理的平衡分布函数形式。结合理论和实例进行数值实验，论证了玻尔兹曼网格方程模拟长直输水管线瞬变流动的可行性。     

液体弹性模量和异管径连接面对压力瞬变影响

通过研究液压系统中油液在管道中流动时发生压力瞬变的物理特征,选择截面两端面积相差较大的液压缸进出口处的条件进行试验。实验结果表明,油液弹性模量随压力而变化的特性,以及管道系统中异管径连接处的动量变化,对计算压力瞬变参数的影响显著,阐明了以往彩用特征线法计算管道系统压力瞬变误差较大的原因,并提供了相应的计算方法。     

缓闭逆止阀阻力特性的实验研究

通过实验测定，得到在正、反流动情况下缓闭逆止阀随开阀角和雷诺数变化的阻力特性曲线，总结出能满足工程需要的插值公式，为与该问有关的瞬变流计算提供了可靠的参数．为寻找合理的关闭曲线和改进阀门设计提供了依据。     

输油管道过渡过程最优控制策略

分析了水击产生的原因,结合瞬变流动控制的基本理论,分析了管道不稳定流动的水击保护的各种方法,基于鲁皖成品油管线部分水击工况的超前保护的仿真模拟,指出超前保护控制系统的优缺点,提出了过渡过程主动控制决策系统的研究方法.以大落差输油管道停泵事故为例,采用空间特征线方法与最优化方法对管道的限压及限时反问题进行了求解,得到了停泵保护的阀门最优调节规律及系统最小水击压力.实例分析结果证明了输油管道主动控制系统的优越性,对输油管道调度控制具有实际的指导意义.     

输油管道过渡过程最优控制策略

分析了水击产生的原因,结合瞬变流动控制的基本理论,分析了管道不稳定流动的水击保护的各种方法,基于鲁皖成品油管线部分水击工况的超前保护的仿真模拟,指出超前保护控制系统的优缺点,提出了过渡过程主动控制决策系统的研究方法.以大落差输油管道停泵事故为例,采用空间特征线方法与最优化方法对管道的限压及限时反问题进行了求解,得到了停泵保护的阀门最优调节规律及系统最小水击压力.实例分析结果证明了输油管道主动控制系统的优越性,对输油管道调度控制具有实际的指导意义.     

弹性/黏弹性混合管道瞬变流参数校核方法

为探究弹性管道与粘弹性管道串联混合连接的管道系统瞬变流压力波动的影响规律,设计并搭建了弹性/粘弹性串联混合管道系统瞬变流实验台,分别是镀锌钢管、镀锌钢管与聚丙烯（polypropylene,简称PPR）管混合管和镀锌钢管与聚乙烯（polyethylene,简称PE）管混合管。在不同初始流量情况下,分别对三种管道系统进行了瞬变流实验,基于实验数据,对粘弹性管道瞬变流模型结合一维拟稳态摩阻模型的参数进行校核,并提出了混合管道瞬变流参数校核方法。结果表明：使用粘弹性管道替换部分弹性管道会使得瞬变流压力波峰值衰减幅度下降,钢管/PPR混合管道相比钢管/PE混合管道具有更大的下降幅度。改变初始流量不会引起压力波相位发生改变,其对粘弹性效应产生的影响可以忽略不计。此外,应用一维拟稳态摩阻模型可以较准确地模拟混合管道瞬变流的压力波动过程,本文所提出的混合管道瞬变流参数校核方法可简便且准确地校核混合管道瞬变流参数,为工程中混合管道瞬变流的数值计算提供参考依据。     

通过连接不同管径截面的瞬变流动及计算

本文分析研究了液压系统中液流在连接不同直径管道的装置处，流动参数发生瞬变的物理特征。理论分析和实验研究表明，使用特征线法计算管道系统时，在大小管连接截面处，应考虑到该处的动量变化，才能准确描述液压管道系统的瞬变过程。     

绕流叶形截面管的流动、换热及性能分析

本文对叶形截面管外的流动及换热进行了实验研究,获得了相应的准则关系式,并将其与圆形和椭圆形截面管进行了性能比较.结果显示出优于圆形管和椭圆管的传热与流动的综合性能,尤其是在高雷诺数情况下,综合性能更好.     

Transient Flow in Rapidly Filling Air-Entrapped Pipelines with Moving Boundaries

Introduction Transient fluid flow in rapidly filling undulating pipe-lines with entrapped air is of practical interest in many areas,including water supply systems,sewer systems,and oil pipelines,and has received an increasing amount of attention recently…     

严重段塞流压力波动特性试验

为了考察上升管中严重段塞流的变化规律,在强烈段塞流模拟试验装置上利用压力传感器对严重段塞流进行了测试.通过对单个液塞经过管道上某一测压点时的压力信号的理论分析,给出了压力波动曲线上的特征点与液塞相对于测压点位置之间的对应关系,并得到了利用单压力信号求得液塞运动速度、液塞长度和循环周期等特征参数的方法.研究结果表明,在进口气液相流量恒定的流动中,严重段塞流具有严格的周期性,它的液塞速度、液塞长度和循环周期等参数随时间变化而波动的幅度很小.     

存气水平管道分层流动阻力分析与实验研究

对存气水平管道的水头损失进行研究．推导了存气水平管道分层流动的压降计算式,在有机玻璃水平管中进行了相关实验,提出了存气管道分层流动水头损失与满管流水头损失的比值关系．研究表明：存气水平管道压降计算式的计算值与实验值较好吻合;相同流速下,随着气体积聚量的增加,水头损失先略微下降后逐步升高;水平管道气体积聚量与水流流速相关,随着流速增大,积聚量减少;液相折算流速、管道直径对存气管道分层流动水头损失与满管流水头损失的比值影响不大,其比值趋于同一曲线．     

冷却塔专用水轮机过流能力的近似计算

冷却塔水轮机工作在串联有压水流系统中,其过流特性直接影响到冷却系统的冷却效果,而水轮机自身流道参数是影响水轮机过流能力的主要因素之一。从冷却塔水轮机的工作特点出发,提出了根据水轮机流道参数来估计其过流能力的近似计算公式,并用现场试验结果验证了近似公式的正确性。     

小波分析在多相流流型识别中的应用

提出了一种利用小波变换进行流型分析的方法。采用小波变换分析水平管流上的压差信号 ,根据段塞流与波状流的小波分析特性 ,可容易地识别流型。与其他流型识别方法相比 ,该方法所需测量参数少 ,便于实时、连续地判断流型。     

垂直管内气液两相逆向流动中界面波特性及液泛现象研究

以空气、水为工质，对内径５０ｍｍ的垂直管内气液两相逆向流动中的液泛现象和界面波特性进行了实验研究．通过实验观察和分析，认为本实验条件下的液泛是由于气液界面产生大的振幅波而后失稳造成的．研究了液泛产生前、后界面波特征及其速度、频率和波长随气液两相流量的变化规律．     

纤维液膜萃取分离器的流动、传质规律研究

在一直径为70mm，高为2630mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上考察了操作参数及结构参数对其传质性能和流动特征的影响。通过考察体积传质系数，确定了纤维液膜萃取分离器的最佳填充密度和最佳流量比。建立了流动模型，提出了以无量纲准则数雷诺数为设计纤维液膜萃取分离器的准则。实验结果表明，其最佳填充密度为2．8％～3％，最佳操作流量比为5。