多孔氧化铝陶瓷内高温流体的流动及传热特性

通过仿真模拟的方法研究了模拟烟气、水蒸气及含尘烟气三类高温流体在多孔氧化铝陶瓷材料内的流动及传热特性。结果表明:随孔隙率增大,流体平均流速加快,流体进出口温降逐渐减小。三类流体中,水蒸气流速最大,在最大孔隙率下其流速达到66.64 m/s;烟气温降最显著,当孔隙率为0.3时,其进出口温差达到最大值85.6 K。随压差的增大,流体流速加快,其中受粉煤灰颗粒影响的含尘烟气流速增幅较小,流速仅从0.23 m/s增至0.93 m/s;另一方面,压差增大导致流体与壁面的热传导减少,模型内流体温降减小。含尘烟气流体扰动较大,当增大孔隙率和压差时,流速呈线性增长;尽管粉煤灰颗粒的存在强化了传热,但流体分子间的相互作用使得含尘烟气温度变化显著。     

纤维暂堵人工裂缝附加压差影响因素分析

 地层温度条件下自动可降解纤维能有效暂堵已形成的人工裂缝或天然裂缝,大幅提高缝内净压力,从而迫使人工裂缝发生转向,从其他方向启裂与扩展,增加油气藏改造体积。此时纤维在裂缝内形成滤饼填充带,形成一附加压差。理解纤维暂堵人工裂缝附加压差的影响因素,是优化纤维暂堵转向压裂设计关键参数的基础。由于缝内纤维滤饼引起附加压差影响因素众多,纤维转向压裂关键参数优化难度较大,本研究以纤维暂堵人工裂缝的物理模型为基础,利用经典水力压裂理论,推导并求解纤维滤饼附加压差的数学模型,模拟计算其影响因素的变化规律。模拟结果表明,较低排量、较小裂缝宽度和较高黏度有利于增大附加压差,加强纤维封堵裂缝的效果。结合裂缝延伸准则,得出井底压力增量与附加纤维滤饼长度两者成线性增加关系。     

阀系预紧力对减振器开阀点的影响分析

研究阀系预紧力对减振器开阀点节流阀片节流压差的影响.以活塞阀系总成为例,用有限元仿真和理论计算相结合的方法,建立了阀系预紧力与节流阀片在开阀点的节流压差之间的数学关系.根据建立的数学模型,分析活塞阀体弹性模量和节流阀片弹性模量对预紧力作用的影响.实例分析结果表明,活塞阀体弹性模量变化对预紧力的作用影响较大,节流阀片弹性模量的变化对预紧力的作用影响较小.随着活塞阀体弹性模量的增大,阀系预紧力对开阀点节流阀片节流压差的影响减小;节流阀片弹性模量的变化对阀系预紧力的作用影响可以忽略.     

一次泵变流量系统部分负荷特性实验

搭建了变流量空调系统实验台,对一次泵变流量空调系统在定干管压差控制策略下部分负荷工况的运行特性进行了实验。结果表明：随着负荷率的降低,冷水机组COP先升高后降低,且在60%负荷率时COP最高;水泵综合效率始终降低;冷水机组输入功率与水泵输入功率呈现出不同的变化趋势——水泵输入功率始终降低,而冷水机组输入功率先降低后升高,导致27.2%负荷率下冷水机组和水泵的总输入功率高于45.1%负荷率下的总输入功率;水泵的变频运行不满足相似定律,推导出水泵输入功率与流量的关系方程,得出其输入功率与定压差阻力和机房侧阻力所占比重以及水泵综合效率有关,实验中水泵的输入功率近似与流量的二次幂成正比。     

压差旁通控制单台变频的水泵并联工作特性研究

理论分析了压差旁通控制下单台变频的水泵并联工作特性,结合工程实例进行了验证。结果表明,工频泵能耗随变频泵运行频数的降低而增加,随冷源侧管路阻力的增大而减小;冷源侧管路阻力越小,工频泵能耗变化越小,运行越稳定。     

船舶进气应急旁通装置的数值研究

采用三维定常与非定常数值模拟相结合的方法,考虑百叶窗、滤清器等结构的阻力影响,对某船舶进气系统进行仿真.从定常角度对应急装置开启角度、测点压差、面平均压差间的关系进行研究,找到临界压差阻力时,应急旁通门开启保证进气室前后压力损失在标准范围内的最小开启角度.在此基础上,采用非定常方法,对定常计算确定的最小开启角度条件下的进气系统流场进行求解,进一步验证所确定角度的正确性,并对测点压差的变化情况进行校核.     

三次采油中泡沫的性能及矿场应用

在室内试验装置上考察了泡沫流体在多孔介质中的性能.结果表明:泡沫流体流动阻力较大,其视粘度超过各单一组分粘度;泡沫体系的视粘度随渗透率的增大而增大;在多孔介质中流动时,泡沫压差分布均匀,不会形成端面堵塞;泡沫对于油水具有选择性封堵能力,在残余油含量较低时,封堵能力强,流速低,残余油含量高时,泡沫不稳定,封堵性能差;泡沫流体良好的驱油效果,可以提高采收率20%以上.现场应用证明,泡沫能够显著提高注入压力,改善油层吸水剖面,提高油井产量,降低含水率.     

大型流道系统水力学特性及体型优化研究

基于对流道紧凑布置、安全运行的需求,对某电厂超超临界机组流道系统的水力学特性及体型优化进行了研究.分析了流道的阻力及能耗特性,采用数值模拟与模型试验相结合的方法开展研究.水力计算表明滤网、拦污栅等过流部件的局部损失占流道总能耗的95%以上,正确选择十分重要.利用二维水流数学模型提出了包括曲线引水导墙、流线型支墩的紧凑短流道布置优化方案.通过物理模型验证表明,正常运行时进口流态平顺,各流道进流均匀.在边墙开设曲线孔道,利用压差为内侧流道补流;在引水过渡段设曲线导流潜堰抑制环流,均可提高内侧流道过流能力,改善进流均匀性,保证流道在非正常低水位运行的安全性.     

基于出砂特征半径的水平井出砂临界生产压差预测模型

在水平井近井地带地应力分布研究基础上,首次提出破坏特征半径的概念,以特征半径处作为地层破坏出砂的判断位置,分别使用Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则、Hoek-Brown准则建立相应的水平井出砂临界生产压差预测模型,并对水平井出砂临界生产压差计算结果进行敏感性分析。结果表明:水平井出砂临界生产压差与井斜角有关,其具体变化规律与原始主应力中垂向主应力与最大水平主应力的关系有关;在同一地区,水平井水平段方位的选取会明显影响其生产中的出砂程度;水平井出砂临界生产压差与特征位置半径的选取有直接关系。