空穴射流清洗技术在油田除垢中的应用研究

在油田的采油生产过程中,常常需要对在各类管线内壁生成的垢进行有效清除。空穴射流清洗技术是一喷纯物理的清洗技术,基本原理利用“空穴效应”产生的水微射流进行除垢。本文设计了一种材质是记忆合金的新型可变径空穴射流清洗器,利用其自身特点,对油田的注入井,水套炉进行试验应用研究,除垢率达到98％以上,除垢效果明显。同时,对油井管线延迟结垢起到一定的作用。     

大气压等离子体清洗的反应动力学方程

近些年,大气压等离子体射流清洗得到广泛的关注,而实现等离子体射流清洗效果的定量控制也是这些年研究的热点之一.文中在反应动力学理论和阿仑尼乌斯定律的基础上建立了大气压等离子体射流清洗的反应动力学方程,并根据所建立的反应动力学方程确定了等离子体射流清洗装置反应动力学方程中的参数:指前因子和活化能,从而建立了该射流清洗装置的反应动力学方程,并将反应动力学方程所得到的清洗效果理论值与相同参数条件下实验所得到的清洗效果进行了对比,结果表明实验值与理论值吻合的很好,验证了所得到的大气压等离子体射流清洗反应动力学方程的可靠性.大气压等离子体射流清洗反应动力学方程的建立为实现现代化工业生产中清洗效果的定量控制提供理论基础和研究方法.     

自激振动空化射流喷嘴的设计与实验研究

以自激振动空化射流喷嘴为研究对象,以其在工业清洗中的应用为研究背景,通过设计具有不同结构参数的喷嘴,着重探讨了谐振腔长与出口孔长之比,谐振腔长径比等结构参数对射流特性的影响规律,并通过打击力和清洗力买验来对喷嘴射流特性进行评价.实验表明:谐振腔长与出口孔长之比在0.2～0.3区间时的打击力较高、清洗效果最好;同时还得出在操作压力一定的情况下,当谐振腔长径比为0.33时测得的打击力最大.     

氧氩混合气体等离子体射流在清洗中的应用

文中以氩气为放电气体,同时通入一定量的氧气,利用双高压放电技术产生氧氩混合等离子体射流,分析氧气混合比对等离子体射流放电特性的影响,从而可以进一步探究氧气混合比对润滑油污清洗效果的影响,探寻最佳清洗效果所对应的氧气混合比,并在此基础上进一步分析影响氧氩等离子体射流清洗效果的主要影响因素,可以为工业生产中的清洗环节提供方便、快捷及高效的清洗方法.     

高压注水管网积垢清洗新技术研究

在理论分析和试验研究的基础上，根据现场工程的要求，设计了一种新型高效脉冲射流清洗喷头，对胜利油田辛二注水站注水管线内以碳酸钙、硫酸钙为主，并含有少量硫酸钡、硫酸锶、氧化铁等成份的坚硬水垢进行了清洗处理，并做了对比实验．结果表明．脉冲射流对一些化学及其它物理方法无法清除的致密坚硬的水垢有良好的清洗效果，清洗速度快，除垢率达９５％以上，经济效益十分显著     

杆式射流微元应力特性数值仿真

应用LS-DYNA动力学仿真软件及示踪点测试技术,对球缺型罩形成杆式射流的过程及不同位置微元所受应力随时间变化的规律进行了仿真研究. 通过分析药型罩顶部微元受轴向应力的二次峰值及持续时间、射流与杵体交界处微元等效应力、药型罩轴线上外侧微元与内侧微元应力差等参数,得到罩微元应力分布与杆式射流成型性的关系. 结果表明当罩锥角在100°~110°时,药型罩壁厚取0.07d时可得到成型性较好的杆式射流.     

提高高压水射流破岩效率的探讨

前言水是世界上人们最熟悉最重要媒质之一、长期以来这种媒质只局限于作饮用,洗涤、灌溉等。只是近年来,人们对水射流在材料清洗、穿透、破碎和切割方面运用的兴趣才增大了。如今已引起各方面的兴趣。诸如纸、木材、岩石、煤、混凝土、甚至金属都已用高压射流进行穿透、破碎或切割。管子清洗,表面去垢、轮船清洗、剥离树皮,清洗容器,去防护层和去漆、除锈用此法也取得一定效果。     

连通容器甲烷-空气混合物抑爆影响因素

为了研究连通器甲烷-空气混合物抑爆的影响因素,利用小球容器、管道、大球容器建立了5种结构的连通容器气体爆炸测试系统,在40目丝网结构条件下,研究了管道长度、丝网层数、传爆容器、抑爆位置等对连通容器甲烷-空气混合物爆炸强度的影响。结果表明:小球容器与管道连通时,随着丝网层数和接管长度的增加,管道末端的压力逐渐降低;当增加传爆容器时,球形容器与管道内气体爆炸强度增加;小球容器与1段管道以及大球容器连通时,丝网层数越多,抑爆效果越明显;小球容器与2段管道以及大球容器连通时,丝网结构能够产生一定的抑爆效果,但抑爆效果不明显;小球容器与3段管道连通时,抑爆位置对连通容器抑爆效果产生较大影响。抑爆位置对连通容器抑爆效果与丝网结构的层数有关。因此,在实际生产应用中,应综合考虑多种因素的影响,以达到最佳的抑爆效果。     

射流管插入深度对螺旋通道传热性能的影响

为了揭示射流管插入深度对螺旋通道传热性能的影响规律,采用数值模拟方法对不同相对插入深度(δ=0～0.625)下通道内流场特性和强化换热特性进行了分析。结果表明：随着δ的增大,射流核心区到达外壁面的距离变短,在射流入射位置处射流管两侧的二次涡范围扩大,流体对上下壁面的冲击作用增强;上、下传热壁面的局部努赛尔数Nu_c随着δ的变化规律基本相同,最佳传热位置(Nu_c最大的位置)随着δ的增大向外壁面靠拢;内壁面的Nu_c在射流管壁内侧范围随着δ的增大而减小,在外侧范围随着δ的增大而增大;射流管插入深度增加对螺旋通道外壁面传热性能提高的效果最为明显;截面努赛尔数Nu_θ随着螺旋角度γ的增大呈现3个变化区域,即入口区域、射流影响区域和出口区域,其中入口区域和出口区域的Nu_θ随着γ的变化保持稳定,但出口区域的Nu_θ比入口区域高19%左右,Nu_θ最大值位于射流入射点下游5°左右的位置;在螺旋角度γ=-15°～45°的范围内射流对传热的影响最大,传热的影响范...     

高压注水管网积垢清洗新技术研究

在理论分析和试验研究的基础上，根据现场工程的要求，设计了一种新型高效脉冲射流清洗喷头，对胜利油田辛二注水站注水管线内以碳酸钙、硫酸钙为主，并含有少量硫酸钡、硫酸锶、氧化铁等成份的坚硬水垢进行了清洗处理，并做了对比实验。结果表明，脉冲射流对一些化学及其它物理方法无法清除的致密坚硬的水垢有良好的清洗效果，清洗速度快，除垢率达９５％以上，经济效益十分显著。     

固液两相射流清洗油管涂料的实验研究

对前混合式磨料射流清洗油管进行了实验研究，研究结果表明，前混合式磨料射流清洗油管涂料的清洗速率随泵压和喷嘴直径的增大而增大，喷距、喷射角和颗粒直径的最佳值分别为１５０ｍｍ、１２０°（或６０°）和０．８ｍｍ。油管旋转速度与喷嘴平移速度的比值与清洗宽度成反比。前混合式磨料射流清洗油管涂料的速率大大高于后混合式磨料射流。     

超声空化清洗技术及其应用

在阐述空化、空化射流;超声空化及超声空化清洗技术的基础上,对声空化发生的过程及影响产生超声空化空穴的因素进行了研究与探讨,并论述了超声清洗技术的优越性,此外,还对该技术的发展前景及研究发展方向进行了展望.     

抑爆位置对连通容器甲烷空气混合气体爆炸的影响

以甲烷-空气混合物作为研究气体,用两个不同尺寸的球形容器和三段管道组合成不同结构的连通容器,进行多次爆炸实验,对比分析不同抑爆位置条件下球形容器与管道末端的最大爆炸压力与最大爆炸压力上升速率。结果表明:抑爆位置对连通容器混合气体爆炸产生一定影响;连通容器的最佳抑爆位置与管道长度有一定的关系;对于球形容器与一段管或两段管构成的连通容器中,抑爆位置对气体爆炸影响不大;对于两个球形容器与三段管构成的连通容器中,抑爆位置对连通容器混合气体爆炸影响较大,在管道中后段加入丝网结构抑爆效果最佳。在实际生产设计中,应根据具体应用条件和要求,全面考虑选用最佳的抑爆位置。     

人工形成海水密度跃变区的过程及方法

海水密度的人工跃变技术是通过人工方法形成足够规模海水密度跃变区,继而影响潜艇正常航行.技术应首先研究规模适度、气泡密度合理的跃变区形成方法.立足现有工业技术条件,完成了对基于气体射流法的跃变区生成设备的总体设计.详细对关键射流部件压力容器和气泡发生器作出设计说明:一是设定压力容器的结构和型式,考虑到球壳强度、射流结构、形成连续分布的跃变区,对其两相邻开孔所夹的最大球心角作出规定.二是选用喷嘴型微型气泡发生器,应设定其结构尺寸和容器开孔.最后气体射流成泡和设备拉伸运动两部分同时进行,形成海水跃变区.研究成果对于技术的工程应用提供重要的理论指导.     

聚合物核壳结构微球的同步辐射显微表征研究

针对聚合物核壳结构微球的结构特点,引入了同步辐射显微技术对微球的结构和组分进行了初步研究.利用同步辐射X射线显微成像技术对微球的内部形貌进行了表征,观测到壳层内壁大多呈光滑的圆弧,也有局部由若干个小圆弧连接组成;利用同步辐射红外显微光谱法对核内物质的组分进行了研究,结合X射线显微成像技术观察到的微球壳层内壁的高吸收现象,初步验证了微球内铁离子在辐照下被还原的化学反应过程,表明了利用聚合物核壳结构微球来开展化学反应研究是可行的.     

利用磨料射流清洗油管

通过对磨料射流清洗油管进行实验、研究，确定了最佳的磨料射流混合方式。     

基于CFD的空化喷嘴结构参数研究

利用空化特性使喷嘴显著提高射流的清洗效果。利用CFD工具对空化喷嘴内外流场进行了两相流的数值模拟。比较分析了不同进气压力、水和空气进入空化腔的角度和空气进入空化腔的位置对流场的影响,并对仿真结果进行了分析研究。结果表明,随着进气压力的增加,经喷嘴射流的流体速度增加,出口含水量减少。水进入空化腔角度为10°,空气进入空化腔角度为135°,且入射位置距空化腔左侧壁8 mm处时喷嘴具有较好的冲洗能力,并且射程较远。计算结果为喷嘴的进一步设计和研究提供了有益的参考。     

自振空化射流改善油层渗透率机理及实验研究

可以利用自振空化射流的振动和空化特性来解除或减轻地层堵塞,提高渗透率.借助高压釜装置对围压下自振空化射流提高污染岩心渗透率进行了实验研究.结果表明,随喷嘴出口直径、射流压力增加,自振空化射流改善油层渗透率的作用效果增强;处理中低渗岩心比高渗岩心需要更长的时间,对不同渗透率岩心作用效果不同,对中低渗、高渗岩心射流作用效果明显;空化噪声作用深度随射流压力的升高而增加.现场应用表明,自振空化射流在油井解堵、注水井增注方面作用效果明显.实验为拓宽自振空化射流的研究和应用领域提供了重要的参考依据.     

纯水射流路面清洗效果的模糊预测和实验验证

研究了使用纯水射流进行路面清洗时,影响路面清洗率的清洗参数.采用模糊数学方法建立了清洗率预测的数学模型,通过实验建立了用于预测清洗率的模糊规则库.通过规则推理,实现了在给定输入参数条件下,对清洗率的准确预测.经实验验证,预测误差小于5%.     

二维射流冲击形状记忆合金驱动器的瞬态传热

用数值和实验两种方法对射流冷却、加热形状记忆合金驱动器进行研究.控制方程采用守恒形式和标准二维不可压缩k-ε紊流模型,流体和固体的耦合边界上采用与形状记忆合金相关的动、静边界条件两种形式分别进行计算,并比较了两种边界条件下射流换热效果.分析了射流速度、射流周期对换热的影响,设计了一套交变射流的实验装置,并对射流加热和冷却形状记忆合金驱动器进行了实验研究.结果表明:静边界条件下形状记忆合金驱动器温度稍高于动边界条件;射流速度越大、射流周期越长,形状记忆合金温度和形变的波动范围也就越大;实验数据与数值计算的结果吻合较好.研究结果对于以形状记忆合金作为热驱动元件的设计具有一定的指导意义.