多相混输管道水合物生成及其浆液输送

根据经典的理论研究,依托良好的实验条件,对多相混输管道水合物生成及其浆液输送规律进行研究。结果表明:综合结晶本征动力学传热与传质所建立的水合物壳双向生长模型能有效预测油水乳状液下水合物生成过程中的气体消耗量;在高压水合物生成实验环道上,借助FBRM(颗粒粒度分析仪)和PVM(颗粒录影显微仪)设备可探究水合物生成过程中颗粒/液滴的分布规律;考虑到多相混输管道水合物浆液的输送安全性,流动须满足"最低安全流量"的要求;在高压水合物生成实验环道上,可直观研究不同含水率下天然气-水合物浆液的流型特点。     

四丁基溴化铵水合物的生成-分解特性

对四丁基溴化铵(TBAB)水溶液与柴油形成的油包水乳状液中的水合物生成-分解特性进行实验研究,考察水合物的悬浮液混输。结果表明:四丁基溴化铵水溶液分散到柴油中形成油包水乳状液以后,相对于TBAB+水体系,生成水合物所需的温度降低,反应时间延长,能形成较稳定的水合物悬浮液;在相同的剪切速率下,TBAB水合物悬浮液的表观黏度明显大于对应的油包水乳状液的表观黏度,并且TBAB水合物颗粒体积分数越大,悬浮液的表观黏度越大,非牛顿流体的特性越明显;温度升高时,TBAB水合物在油包水乳状液中迅速分解,由固体颗粒融化成为液体,在此过程中对油包水乳状液具有明显的破乳作用,导致TBAB水合物在柴油中的悬浮液与水滴在柴油中形成的油包水乳状液的复合体系稳定性下降。     

成品油管道输送高差混油模型研究

在倾斜管道顺序输送中 ,输送油品的物性差异在重力作用下影响混油的形成。分析了油品物性对混油过程的影响 ,利用与混油区的物质分布相关的轴向有效分散系数 ,建立了管道顺序输送高差混油模型。同时考虑了粘度和密度的变化 ,采用Crank Nicholson型隐式格式构造差分方程 ,并进行了数值求解。利用计算实例对雷诺数、倾角和输送长度等混油影响因素进行了分析。结果表明 ,倾角对混油的影响随着输送距离的增加和雷诺数的提高逐渐减小 ,特别是在大于临界雷诺数的高度湍流和长距离输送时 ,倾角对混油的影响相当小     

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.     

机场加油系统水力瞬变分析

为减小水击波动,保障机场加油系统安全平稳运行,基于实际机场加油管线路由图,考虑油库并联泵机组建立机场加油系统水力仿真模型;采用节点压力法进行稳态计算,用特征线法进行瞬态计算,并在波速调整法的基础上引入惯性元件,以线程池的形式进行多线程计算,并与商业软件SPS对比。结果表明：稳态工况下节点压力偏差小于10 kPa,瞬态工况下最大水击压力偏差小于50 kPa,验证了计算的准确性;克服了大量短管造成的计算缓慢问题,进一步提高了管网水力模拟的计算速度,能够应用于管线设计、操作培训、离线仿真等多方面,保障机场加油系统安全运行。     

沥青质沉淀中的改进固相模型研究

含沥青质原油体系在温度、压力或成分等发生变化时,沥青质会不断地沉淀、聚集并依附于管壁,严重时会堵
塞油井和外输管道。要准确地描述沥青的沉淀和沉积问题,需要对原油体系气–液–固三相相平衡进行研究。通过调
研和分析含沥青质油气体系特征过程和三相相平衡计算方法,在假设沥青质的沉淀不影响体系气–液平衡的基础上,
提出先计算气–液平衡,利用气–液平衡计算出的结果进一步计算液–固平衡,将三相平衡计算分解成两次两相平衡计
算。将沉淀的沥青质视为固相,建立了一种用以模拟沥青质沉淀的气–液–固三相相平衡热力学模型,同时考虑了标准
态温度和压力对沥青质固相逸度计算的影响。某一含气原油中沥青质沉淀计算结果表明,该模型能够有效地模拟并
计算油气体系中沥青质沉淀量和包络线。     

天然气管道小泄漏高空激光检测试验

在国内首次对长输管线小泄漏直升机巡检效果进行试验验证.采用软件模拟和试验验证的方法确定小泄漏发生后的扩散范围,由直升机携带激光检测设备,对平原和山区的人工小泄漏源产生的甲烷气团进行检测.平地试验飞行高度为60～150 m,山区试验选择西气东输管线沿线具有代表性的地形作为5个人工泄漏源的放置地点,直升机在这些点的飞行高度为60～500 m.试验结果表明:直升机巡检方法适用于平原、沙漠、戈壁等地区,对地形起伏较大的丘陵、山地等地区效果不够理想.     

用改进的PR模型预测原油包水型乳状液表观粘度

目前绝大多数的油包水型乳状液粘度预测模型都把乳状液视为牛顿流体,而原油包水型乳状液特别是稠油包水型乳状液在中、高含水率时却经常表现出很强的非牛顿性。根据油包水乳状液表现出非牛顿性的机理,考虑了乳状液的非牛顿性与含水率的关系,提出了改进的PR模型,用于预测油包水型乳状液的表观粘度。此方法只需知道纯油的粘温关系、一组高含水率下的剪切率与表观粘度的关系及一个低含水率下的表观粘度值,即可预测各种温度、含水率和剪切率下油包水型乳状液的表观粘度（相对粘度）。对比结果表明,改进的PR模型的预测结果更符合实测结果。     

Brnsted酸性离子液体[CMMIm]BF_4催化燃油深度脱硫研究

以Brnsted酸性离子液体1-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐([CMMIm]BF4)为萃取剂和催化剂,以H2O2为氧化剂,催化噻吩模型油氧化脱硫.结果显示,当离子液体用量为5g/5mL模型油,反应温度为70℃,n(O)/n(S)为6,反应时间50min时,噻吩的转化率可以达到约100%.离子液体回收再利用3次,催化活性仅略有下降.     

气液两相瞬变流的流固耦合研究

论述了国内外气液两相瞬变流流固耦合的研究成果及现状 ,阐述了气液两相瞬变流的流动规律和流固耦合研究的各种方法。评述了气液两相瞬变流、流固耦合等方面的理论模型和数值计算方法 ,并对不同模型和数值方法进行了比较和分析。指出了目前两相瞬变流流固耦合研究中存在的问题 ,预测了流固耦合研究的方向应为两相流体瞬态时的流固耦合实验研究和耦合模型的数值计算方法研究。