鼓泡塔中液相混合时间的影响因素

分别以自来水、醋酸-去离子水溶液(醋酸质量分数分别为1%、5%和10%)为液相,空气为气相,在直径分别为200 mm和400 mm的鼓泡塔内,采用4种气体分布器(单管、四管、分布板和微孔板),考察当表观气速Ug为0.006~0.250 m/s,鼓泡塔高径比H/D为0.8~7.0时,鼓泡塔有无内构件条件下的液相混合时间。结果表明:对于空气-水体系,当表观气速较低时,增加表观气速,液相混合时间明显缩短,表观气速对混合时间的影响逐渐消失,混合时间随鼓泡塔高径比的增加而迅速增加;当以醋酸水溶液为液相时,在特定表观气速(0.10 m/s)下,体系呈现出发泡性质,tm-Ug曲线出现"跳跃点",该点处液相混合时间为相同条件下自来水体系的2~3倍;高于或低于此特定表观气速,两种体系混合时间的差别较小。即在不发泡条件下,液体离子强度、表面张力对气液相混合不足以产生显著影响。增加导流筒可以使液相混合时间延长。引入横向换热管后,混合时间延长,且表观气速的影响范围变大,表观气速对混合时间的影响不是单调关系,存在极值点。     

风送式果园喷雾机气流场优化及试验

针对采用轴流风机的风送式果园喷雾机气流场分布难以和果树冠层区域喷雾要求相吻合的问题,提出一种风机气流场优化方法.通过在风机内部的中导流板、后导流板及出风口处添加并优化导风板的方法来提高气流场与果树冠层喷雾要求的匹配效果,以提升喷雾质量.通过Solid-Works、PolyWorks和Geomagic Studio共同建...     

短舱导流片流动控制机理的数值模拟研究

短舱导流片是一种广泛应用于高涵道比近距耦合翼吊短舱运输机的流动控制装置,其产生的涡流可以减轻低速大攻角状态下短舱对上翼面流动的不利影响,显著提高最大升力系数,改善飞机低速失速特性。本文使用数值计算的方法对短舱内侧导流片进行了数值模拟计算,研究了短舱导流片流动控制的作用机理,为短舱导流片的优化设计提供了依据。     

支撑剂铺置模式及其对水力裂缝导流能力的影响规律

为确定支撑剂铺置模式对水力裂缝导流能力的影响规律,通过对加砂和返排过程中支撑剂颗粒的定性受力分析,研究了支撑剂在水力裂缝内的铺置模式,在此基础上建立了支撑剂颗粒数目以及裂缝导流能力的理论计算模型,定量地把支撑剂铺置模式和裂缝导流能力关联起来.结果表明:支撑剂在裂缝内的铺置过程为通过受迫流动形成的两阶段非自然堆积过程,包括支撑剂颗粒被高黏度携砂液高速携带进裂缝内部的无序随机渐次堆积以及在工作液反向携带和裂缝有效闭合压力共同作用下的有序紧密压实堆积.根据最大填充率能量原理和颗粒堆积稳定性原理,经过两阶段的非自然堆积过程后,支撑剂颗粒的配位数会越来越大,颗粒体系的填充率会越来越大,颗粒之间的孔隙体积会越来越小,直至达到最稳定的六方密堆积或立方密堆积或二者的混合模式.六方密堆积模式和立方密堆积模式所对应的裂缝导流能力基本相当,但远低于正方体堆积模式.在实际压裂施工过程中,即便支撑剂颗粒体系可能达不到也会趋近这两种紧密堆积模式,最终的裂缝导流能力仍然会远小于立方体堆积模式.本文的理论模型以及研究结论可为水力压裂设计提供分析工具和理论依据.     

高速列车底部导流板的气动减阻特性研究

为改善列车底部流场结构，进一步减低高速列车的气动阻力，基于底部导流的思想，设计了一种列车底部转向架舱前后位置布置、截面为三角形的导流板并开展其气动减阻特性研究.以300 km/h的速度明线运行的三车编组CRH380B型高速列车为研究对象，采用Realizable k-ε湍流模型，对4种典型的导流板安装位置进行探讨，并选择减阻效果最好的导流板安装位置，分别探究了5种角度和5种高度的不同组合下的导流板减阻特性差异，对比了安装导流板前后车体、转向架以及转向架舱上的阻力变化情况、压力分布变化情况以及转向架区域的流场结构变化情况.结果表明：仅在各转向架舱前双向开行的来流方向安装导流板时的减阻效果最佳；安装导流板后，车体、转向架舱上的气动阻力虽有所增加，但转向架上的阻力明显减少，转向架区域流速降低，前后压差减小，底部流场显著改善.同时发现，15°、100 mm组合的导流板减阻效果最佳，三车减阻率达7.08%.数值仿真证明了底部导流板能有效减小列车运行阻力.     

通道压裂支撑剂改性研究

针对当下非常规油气资源开发难度大、采收率低、常规水力压裂效果不佳的特点，经过大量实验和生产实践，筛选硅油类改性剂和烷烃类改性剂作为支撑剂的表面改性剂，并通过支撑剂表面覆膜、表面固化等先进技术使支撑剂表面改性，以达到疏水效果。疏水支撑剂在压裂过程中有控水稳油、有效作用时间长、返排率高、导油能力强等优点，在国外已经得到广泛应用，但国内对疏水支撑剂技术的研究相对起步晚，实践应用少。通过室内实验评价方法对筛选出的复配改性剂制备的改性支撑剂进行了评价，结果表明，该改性支撑剂完全满足支撑剂性能评价标准中对密度、抗破碎能力、浊度、酸溶解度的要求，且具有良好的耐温性、渗透性、粉砂吸附性和导流能力。