管流实验装置中原油温度分布研究

利用管流实验装置可以模拟原油在实际管道中的动态降温、静态降温以及再启动的全过程，然而，在模拟过程中管内油品温度场分布、管内油品降温速率与管外水浴降温速率的关系等问题仍未解决。在FLUENT平台上对管流实验中的动态及静态降温过程进行了数值模拟。结果表明，按照实验中设定的降温速率进行降温，动态降温过程中油壁温差在0．16℃以内，静态降温过程中油壁温差在0．05℃以内，可以认为实验过程中某一时刻管路截面上油温是一致的。     

顺序输送成品油质量指标值衰减规律研究进展

相邻批次间混油拖尾现象的跟踪和油品质量指标的预测是混油切割及制定成品油管网调度计划的基础。然而油品质量指标的变化规律因拖尾段存在反常扩散、流动与传热耦合及复杂边界条件影响等问题而尚未得到有效揭示。针对"工业4. 0"背景下成品油管网大规模、高精度、智能化运行的需要,综述了管道中混油拖尾、质量指标值衰减过程的相关研究进展,总结了利用实验和数模揭示油品按不同比例混合后质量指标值变化规律的相关研究的现状和局限性。评述了组分油体积分数与管流过程拖尾现象的关系模型、油品成分与质量指标的关系模型,并梳理了相关的实验研究。指出今后将重点开展3个层次的研究:通过静态混合实验测定不同油品按不同比例在不同状态下混合后的不同质量指标值的变化规律,建立单组分分析模型及预测质量指标值的混合规则;探究考虑反常扩散过程的混油拖尾现象的机理,构建混油段形成拖尾效应的反常扩散模型;探究混油段质量指标值在管流过程中的变化规律,构建基于拟组分体积分数的混油段质量指标值的衰减规律模型。最终得到全面反映顺序输送管道内混油拖尾、质量指标值衰减现象的变化规律,为管输成品油的混油量控制、油品质量控制、切割方案制定提供了理论支持。     

采用焓法方程计算埋地管道含蜡原油停输温降

埋地热含蜡原油管道停输后,当管内原油温度降到析蜡点以下时,原油中的蜡晶将逐渐析出.根据含蜡原油降温过程中蜡结晶放热的特点,使用焓法方程对析蜡点以下伴随有析蜡胶凝现象的原油降温过程进行了数学描述,并详细给出了使用有限元法对焓法方程进行求解的方法.将焓法方程的计算结果与Φ426 mm×6 mm管道实测数据进行了对比.结果表明,土壤的计算温度和实测温度最大偏差在1.4 ℃以内,管内平均温度的计算值与实测值的偏差为0.3 ℃.由此证明了使用焓法方程计算埋地热油管道停输温降具有较高的准确性.     

化学反应速率和活化能的测定实验的微型化研究

针对化学反应速率和活化能的测定实验中普遍存在的试剂易变质、试剂用量过大进行了准微型化和微型化实验研究,其中对温度在对化学反应速率中的影响,没有必要严格按温差10℃进行,只需在10℃左右甚至更小的温差则可以进行实验,这一实验改变以往化学反应速率和活化能的测定必须在严格温差下进行的惯例,简化了操作,有效地提高了实验效率.     

热油管道停输后初始启动压力波速的计算

热油管道停输后,管内油品降温收缩,管内会产生油蒸气空间,从而使管道再启动时出现启动充装过程。启动压力波速不仅取决于管子的弹性变形和油品的弹性特征,而且与流体的降温幅度和启动流量的大小有关。考虑管子、流体的弹性变形和管内液体的降温收缩,从质量守恒的原则出发,推导了热油管道停输后启动压力波速的计算公式。对长距离热油管道进行的现场试验表明,该公式适用于工程计算。     

采用焓法方程计算埋地管道含蜡原油停输温降

埋地热含蜡原油管道停输后,当管内原油温度降到析蜡点以下时,原油中的蜡晶将逐渐析出。根据含蜡原油降温过程中蜡结晶放热的特点,使用焓法方程对析蜡点以下伴随有析蜡胶凝现象的原油降温过程进行了数学描述,并详细给出了使用有限元法对焓法方程进行求解的方法。将焓法方程的计算结果与Φ426mm×6mm管道实测数据进行了对比。结果表明,土壤的计算温度和实测温度最大偏差在1.4℃以内,管内平均温度的计算值与实测值的偏差为0.3℃。由此证明了使用焓法方程计算埋地热油管道停输温降具有较高的准确性。     

HDPE微注射成型条件下非等温静态结晶

利用差示扫描量热仪(DSC),物理模拟HDPE微注射成型模腔中心层的静态非等温结晶过程,将样品从80℃以10℃/min升温速率升至180℃,并保温2 min。然后在液氮冷却作用下分别以5,10,15,20℃/min的恒降温速率,将温度降至80℃,得到静态非等温结晶DSC热流曲线,并利用Eopoxobeku方法对HDPE非等温结晶动力学参数进行解析。研究结果表明:当降温速率从5℃/min增大到20℃/min时,HDPE结晶起始温度从121.81℃下降到118.93℃,结晶度由86.19%增大到90.34%,非等温结晶动力学曲线在结晶初期基本上呈线性关系,而在后期不呈线性关系;结晶初期降温速率对晶体成核和生长机理的影响比较大,而结晶后期晶体成核和生长机理受降温速率的影响较小。     

热泵用于可移动式救生舱环境模拟室的实验研究

矿井可移动式救生舱是为在矿井灾难发生现场不能及时撤离的矿工提供临时性避难场所的系统。在可移动式救生舱的研制和实验中,保证实验的准确性是把好救生舱质量关的关键。本文设计了一套用于救生舱环境模拟实验的系统,采用热泵作为加热系统,其控制温度较精确,升温及降温速率可控。实验研究表明,在该系统中,模拟舱上下部最大温差小于1℃,平均温度与目标温度的最大温差小于0.5℃。     

珠光体对铁素体动态再结晶的影响

利用Gleeble 1500热模拟实验机进行单轴压缩实验,研究了工业纯铁和两种不同含碳量的低碳钢在700℃、不同应变速率条件下的热变形行为.实验结果表明,变形组织中的珠光体对铁素体动态再结晶行为具有重要影响,即增加钢中珠光体含量,可以促进铁素体动态再结晶过程的发生和发展,使得可以发生铁素体动态再结晶的应变速率范围变宽.     

12集总重油热解反应产物分布模型的开发

在 4 0 0～ 5 0 0℃范围内 ,利用升降温速率快、控温平稳的特制重油热转化反应静态实验设备 ,完成了重油的热转化反应。利用索式抽提对残渣油中的缩合产物进行了分析 ,利用液相色谱对馏分油进行了切割分析。假定裂解和缩合反应均为一级且反应产物不参加二次反应 ,开发了 12集总重油热裂解产物分布模型 ,相关系数R和F检验结果表明 ,在低转化率时 ,该模型可以用来预测在非反应条件下重油热解及缩合反应行为。