长输成品油管道混油的变化趋势研究

长输成品油管道影响混油分布和混油量变化的因素很多,变化过程也很复杂。通过对成品油管道内混油在实际运行中参数变化的数据以及混油形成理论的分析,研究了正常输油条件下各种因素在混油形成过程中所起的作用,总结了混油在长输管道内分布、变化的一般规律。     

裂纹参数对深水海底管道疲劳寿命的影响

分析海底管道在运行期间产生缺陷的类型,并统计了近几年发生的海底管道事故的原因,发现裂纹缺陷的出现是引发这些管道事故的首要原因.裂纹缺陷会引发管道泄漏甚至断裂.针对裂纹缺陷对海底管道疲劳寿命的影响,考虑断裂力学的相关理论,运用ANSYS有限元软件对管道所受的载荷情况、管壁上裂纹的长度、深度等参数进行了敏感性分析,研究了各参数对管道疲劳寿命的影响规律,并得出了管道失效的主要原因.仿真结果表明:载荷区间、裂纹长度、深度变化都会对管道的疲劳寿命产生较大的影响,其中裂纹深度的变化是管道疲劳寿命的主要影响因素.分析结果可以为海洋工程实际提供参考.     

热油管道沿线土壤导热系数测试方法优选

热油管道沿线土壤导热系数是对管道设计、投产、运行阶段都有重要影响的基础参数。土壤导热秉数通过直接影响管道总传热系数的大小，并对预热投产和运行期间管道温降产生影响。但是土壤导热系数受到管道沿线地形地貌、土壤类型、气候环境等因素影响较大。不同管道沿线区域土壤导热系数可能显著不同，所以准确了解管道沿线的土壤导热系数对新建管道投产和运行的安全和经济性具有重要意义。本研究从分析土壤导热系数对热油管道投产和运行影响机理开始，调研了解III内外土壤导热系数的主要测试方法，对比分析了各种土壤导热系数测量方法的原理和特点，给出土壤导热系数测量的推荐方法。     

三维S型进气道沿程结冰参数分析方法研究

提出了一种三维进气道沿程结冰参数分析方法。采用欧拉—拉格朗日法计算气液两相流场,得到进气道结冰表面的水滴撞击特性以及水滴运动轨迹。利用用户自定义函数(UDF)对FLUENT进行二次开发,编写了三维进气道结冰参数数值模拟程序。通过对三维S型进气道的数值计算,得到了唇口及沿程管道的水收集率以及水滴分布情况,分析了水滴的质量浓度分布在进气道沿程中的变化情况,发现管道曲率的变化、横截面半径的变化、水滴的撞击是影响水滴浓度在管道中变化的主要因素。三维进气道沿程结冰参数分析方法可以改善目前直接把大气结冰参数直接用于发动机进口部件结冰数值计算的误差。     

三维S形进气道沿程结冰参数分析方法

提出了一种三维进气道沿程结冰参数分析方法。采用欧拉-拉格朗日法计算气液两相流场,得到进气道结冰表面的水滴撞击特性以及水滴运动轨迹。利用用户自定义函数(UDF)对FLUENT进行二次开发,编写了三维进气道结冰参数数值模拟程序。通过对三维S形进气道的数值计算,得到了唇口及沿程管道的水收集率以及水滴分布情况,分析了水滴的质量浓度分布在进气道沿程中的变化情况,发现管道曲率的变化、横截面半径的变化、水滴的撞击是影响水滴浓度在管道中变化的主要因素。三维进气道沿程结冰参数分析方法可以改善目前把大气结冰参数直接用于发动机进口部件结冰数值计算的误差。     

深水海底管道凹陷机理

凹陷是海底管道上的常见缺陷,凹陷的存在会引发管道的屈曲及疲劳,危及其安全,并阻碍管内设备的运行.为研究海底管道在横向载荷作用下的凹陷机理,用有限元分析软件ABAQUS就管状物体与管道的接触模型这一典型事故模式进行二次开发,分析中考虑了材料非线性、几何非线性.首先,将有限元软件计算结果与理论值进行比较,验证有限元软件分析方法的可行性,然后针对外物尺寸、外物作用角度、管道径厚比、管道内压等参数进行敏感性分析,研究了横向载荷作用下各参数对管道凹陷深度的影响规律.研究结果表明:本文方法能有效分析管道的凹陷机理,且各参数对管道的凹陷机理有较大影响.分析结果可为海洋工程设计、建造及运行提供参考.     

低扬程水泵装置起动过渡过程分析

分析了低扬程泵装置管道中的空气动力学特性、泵机组的暂态电气特性和动力学特性以及管道内的非恒定流、水泵的动力性能．并结合水泵的相似理论，提出了低扬程泵装置起动动态特性的数学模型．在构建模型有限差分非线性方程组的基础上，利用牛顿-莱福森法，模拟了拍门后3种不同通气孔大小情况下的泵机组特性参数及管道内空气压力的动态变化规律，结果表明：通气孔大小对起动特性影响较大，无通气孔或通气孔过小则管中空气压力大和泵扬程高，机组易产生不稳定运行；利用该模型可预测不同通气孔大小情况下起动动态参数．     

微乳液电动色谱的运行重现性研究

通过对12个氨基酸的4-氯-7-硝基苯-氧二氮杂茂(NBD-C1)衍生物在使用同一个微乳液缓冲液和相同的仪器操作参数下连续27次运行的分析，考察了其迁移窗口：迁移顺序以及部分衍生物的相对标准偏差(n=6)、分辨率以及理论塔板数的变化，并对影响运行重现性的原因进行了分析，归纳为3个主要方面：温度的影响，微乳液本身形成和稳定过程的影响和毛细管壁变化的影响．     

破前漏管道参数对裂纹张开位移的影响研究

核反应堆管道设计中采用破前漏(Leak Before Break,LBB)技术,可以确保反应堆的安全运行,并且降低反应堆结构的复杂程度,减少工程建设费用。破前漏(LBB)技术中采用断裂力学方法计算管道裂纹张开位移(Crack Opening Displacement,COD)是一个主要的方面,计算中管道参数对COD有重要影响,因而在设计中必须考虑。该文基于线弹性断裂力学分析方法中的裂纹张开位移模型,研究了管道裂纹长度、管道外径、管道壁厚和径厚比,以及管道内压载荷等参数对COD的影响,计算结果可为核反应堆管道的破前漏(LBB)设计和结构分析提供参考。     

输水管道设计中的糙率选取问题研究

分析了目前输水管道设计中糙率选取存在的问题，提出了不宜选用单一糙率进行管道水力学计算，而应综合考虑输水水质、水温、管材及制作工艺、管径大小等因素，选取能包络各种运行工况的一定范围的糙率上下限值，作为水力学计算参数，以保证管道输水工程既能在长期运行时达到设计流量，又能安全运行。     

原油热输管道的最优运行模型

以降低原油热输管道的运行费用为目的，分析了原油加热管道在在稳态运行过程中运行费用的主要构成．以原油热输过程中的单位热力费用与单位电力费用之和即单位能耗费用作为目标幽数，给出了原油热输管道最优运行的一个新经济模型．该模型全面考虑了原油温度沿管线的真实分布对原油热力特性和流体动力特性的影响以及输率对泵效的影响因素．实例计算表明，该模型对影响因素反映比较全面，准确，收敛速度比较快，数值稳定性比较好并使计算的泵效值始终等于实际运行的泵效值．     

存在高温气流时管道中的声传播

本文研究排气管道中高温气流对声传播的影响，文中从流体力学基本方程出发．分析宏观参数沿管道随距离变化时的声传播规律，导出了平衡温度、局部声速、流速与马赫数等宏观参数沿程变化的表达式，求出了声压及质点振速的近似解．获得了反映一段管道声传播特性的四参数传递矩阵并作了讨论。文中还以一台脉冲煤气燃烧器为实例，分析高温排气管道系统的共振频率，结果表明．理论预测与实验情况良好相符。     

应用混合微粒群算法优化设计热油管道

考虑到年输量随油田产量和市场需求的影响而随机变化的实际,采用最佳平方逼近法确定热油管道的设计输量,在此基础上建立了包含年输量模型和参数优化模型的热油管道优化设计两级递阶模型。用微粒群算法和混合离散变量随机搜索法构成的混合微粒群算法解热油管道的参数优化模型,实现了热油管道的整体优化设计。算例表明,该综合算法优化设计热油管道得到的方案比单一采用离散变量随机搜索法、离散变量复合型法和基本的微粒群算法计算得到的方案更能节约年费用,且考虑年输量随机变化的管道设计方案更符合热油管道运行的工程实际。     

大物质分选机在餐厨垃圾预处理中的应用

餐厨垃圾预处理阶段物质分选对整体处理工艺影响较大，如果分选不到位，浆料中杂物多，会导致管道磨损严重、设备故障率高等问题。通过调节进料频率及大物质分选机的运行频率，探究大物质分选机较优的运行参数范围，使分选工作更加有效。试验结果表明：大物质分选机运行频率为70 Hz，进料频率小于17 Hz为较优运行参数，此时设备电流值较低且波动曲线较为平稳，分选料中有机质质量占比在33%~37%，与其他工况相比，有机质质量占比至少低了3%；运行工况的变化不会对浆料的组成成分造成影响，其中剩余物、果皮和骨头质量占比较大，三者占比总和在98%以上，其他杂物质量占比不超过2%。     

基于反射的L(0,1)导波的分段式管道腐蚀定量监测方法研究

腐蚀导致管道壁厚减薄，进而降低管道的强度和完整性，威胁管道的运行安全.提出了一种基于反射的L(0,1)导波的分段式管道腐蚀定量监测方法.通过分析不同壁厚下管道中L(0,1)导波的变化规律，提出使用反射的L(0,1)导波走时变化作为壁厚损失敏感特征，建立了反射波走时变化与壁厚损失的理论关系，根据实测的反射波走时变化和该理论关系量化管道壁厚损失.开展了实验研究，在管道上激发L(0,1)导波，使用实测的反射波走时变化评价管道壁厚损失，并结合理论关系得到对应的壁厚损失.结果表明：通过反射波走时变化可以灵敏识别和准确量化管道壁厚损失，由反射波走时变化评估的壁厚损失与超声测试值较为一致.与已有的导波方法相比，所提方法提高了对管道壁厚损失的分辨率和量化精度.而且，该方法克服了超声测试只能逐点扫描，检测精度受多种因素影响，无法远程实时在线定量监测管道壁厚损失的不足.     

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。     

反渗透机组停机时冲洗时间对机组运行参数的影响

通过对反渗透机组运行一段时间后运行参数变化的分析，推断出停机时冲洗的时间长短对机组结垢情况和运行参数存在着影响。着重论述了反渗透机组在停机时对残留在机组内的浓水冲洗的重要性，通过冲洗时间调整前后数据比对分析，指出了反渗透机组日常科学运行的方向，对延长机组寿命、降低机组运行成本有很好的参考价值。     

气液两相流作用下输水管道的振动特性

为提高输水管道运行的安全性,并为输水管道的改造设计提出合理建议,进行了输水管道在气液两相流作用下管道振动装置的试验.实验结果表明,输水管道中含气率越大,管道不同位置的振动强度差别越大.对下降管道振动的频谱特征分析,发现不同流型下振动频谱图呈现不同特征.统计结果显示,在输水工况范围内,输水管道中气液两相流压力波动的频率约为17Hz.以两端简支输流管道为模型,运用自由振动理论分析了流固耦合作用、管道结构参数以及含气率对管道系统固有频率的影响,通过加强约束和选用质轻抗拉伸管材的方法,可避免输水管道系统发生共振.总之,气体的存在对输水管道安全运行弊大于利,因此在实际工程中管道内的气体应及时排出.     

弹性地基上具有初始构型的输液管动力稳定性

解决了研究弹性地基上任意初始构型输液曲管稳定性的难点.在以弧长为参数的自然坐标系中建立了弹性地基上可伸长任意初始构型输液管道力学分析的数学模型,采用微分求积法(DQM)和分块矩阵的方法求解输液曲管的固有频率以及临界流速,研究了弹性地基和初始构型对输液管道动态特性的影响.结果表明,弹性地基将增大输液管道的临界流速,且输液直管初始构型微小的变化将引起其临界流速较大的变化.     

输气管道滑坡灾害影响因素敏感性分析

为保证输气管道在滑坡灾害下能够安全运行,需对输气管道滑坡灾害进行影响因素敏感性分析,以识别出管道应力与影响因素之间的敏感状况.利用ABAQUS有限元软件建立输气管道滑坡灾害数值分析模型,计算出管道的最大Mises应力值;应用敏感性系数分析法分析了输气管道滑坡灾害的主要影响因素,得出主要影响因素与管道应力之间的变化规律.计算结果表明,管道在横穿滑坡区域时,除管道壁厚与管道应力呈反向变化关系外,滑坡宽度、内摩擦角度、土体黏聚力、管道埋深和管内压力都与管道应力呈正向变化关系;管道壁厚为影响管道应力的关键因素,其余各因素敏感性从强到弱的排列顺序为,滑坡宽度土体黏聚力内摩擦角管内压力管道埋深.