管道输送加气助送技术研究

分析了管道输送加气减阻的机理和延长排距的效果,在模型试验的基础上进行了实船试验．试验结果表明,在绞吸式挖泥船的排泥管中以适当的方式加入一定的空气,可以减少管道输送阻力和延长排距．     

管道泥浆输移能力的试验研究

利用黄河堤防淤筑工程中采用的管道泥浆输送设备,通过现场观测获取施工管道的压力、流量、含沙量等资料,对管道泥浆输移能力进行了试验研究.首先对高含沙水流的阻力系数变化规律进行了分析,给出了阻力系数与泥浆Re数间的相关关系.同时分析了管道泥浆输送能力,引入反映管道阻力特性的综合排距概念,更全面、准确地反映了管道输送能力,提出的管道流量与综合排距的确定方法可供泥浆管道水力设计时参考使用.     

浆体的管道输送阻力机理及减阻技术

浆体的流动阻力是浆体输送管道设计的重要参数,其大小直接影响到输送的费用.因此研究不同流态下浆体的流动阻力机理并采用适当的减阻技术具有非常重要的意义.在总结国内外对管道中浆体流动状态分析的基础上,对完全分层和完全混合两种流动状态下的阻力机理进行了探讨;针对影响浆体流动阻力的影响因素,对适当粒径级配减阻、减阻剂减阻、升温减阻等减阻技术做出了分析总结.     

用减阻剂输送稠油

<正> 目前我国稠油的开采、运输已成为一个急待解决的问题,虽然各油田在稠油生产中采用了一些基本的工艺技术,同时又有一些单位正在研究各种各样的新技术,尽管各有所长,但从经济上、技术上还不能满足稠油生产的需要。高分子添加剂减阻技术是原油及石油产品管道输送领域中的一项很有发展前途的新技术,国内外的试验研究和应用证明,对原油及石油产品的输送具有很大的经济价值和实用价值,也为稠油的管道输送开避了一条新的途径。一、减阻剂减阻剂(DRA)对流体的减阻作用是英国的汤姆斯于一九四七年偶然发现的。在石油工业领域减阻剂最初是应用于降低压裂用流体的摩阻损失。含有600WPPM减阻剂的煤油减阻     

辽河稠油减阻实验研究

通过对江河稠油减阻实验研究结果进行全面的分析，探讨了减阻技术应用于辽河稠油管道输送的可行性．实验结果表明，对江河稠油加入30～60μg／g的EP减阻剂，其减阻率其减阻率可达到7．5％左右，增输率在4.4％左右；减阻率随减阻剂添加量的增加而增加，但减阻剂浓度达到一定后，减阻率提高缓慢；在管径相同的条件下，减阻效果随着雷诺数的提高而增加；在相同的加药量和雷诺数的条件下，随着管径减小，减阻效果有所增加．     

超稠油水膜面减阻输送技术的数值模拟

超稠油水膜面减阻输送技术是能源领域的一项节能技术。超稠油运输的主要困难是因超稠油具有 较高的粘度,所以在输送过程中需要大量的能耗,提高输送成本。采用水膜面输送技术可克服这个难题。采用水膜 面输送技术时,在超稠油和管壁之间形成低粘度的环状水膜面,使高粘度的超稠油不直接与管壁接触,从而减小输 送阻力,有效降低能量消耗,节约成本。以辽河油田特石管道超稠油水膜输送现场试验数据为参考,应用计算流体 力学软件对其进行了数值模拟。模拟结果表明:超稠油水膜面减阻技术减阻效果非常明显,而且与试验数据很好地 相吻合,对实际运行具有一定的理论指导意义。     

天然气管道肋条减阻数值分析

随着清洁能源的广泛应用,提高输气管道的输送效率成为热点问题,其中降低管输过程中的摩擦阻力至关重要。为探究三角形肋条在输气管道减阻中的应用效果,利用ANSYS?FLUENT软件对光滑管道和肋条管道中的湍流流动进行了数值模拟。结果表明,在近壁区域,肋条管道与光滑管道的速度剖面相差较大,主流区域相差较小,肋条结构的减阻效果主要基于近壁面;肋条结构将漩涡推离壁面,使肋底充满低速流体,降低近壁面处动量交换,减小摩擦阻力;与光滑壁面相比,尺寸为s＝h＝0.516 5 mm的肋条具有4.38%的减阻效果。     

矩形管道内高分子减阻液的减阻特性

在设计较高稳定度矩形管道流动系统和可控人工扰动设备基础上,通过有效地率定管道断面尺寸,对高聚物(PAM)减阻液的减阻特性,特别是反应点和极限减阻线进行实验研究,为以“聚合物层流”存在为基础的减阻机理假说,提供矩形管道内的实验证据及实验基础.     

污泥管道输送沿程阻力影响因素分析

为识别污泥管道输送过程中沿程阻力的变化及影响因素,以长春市某污水处理厂浓缩后储泥池污泥为对象,考察污泥质量分数、温度、减阻剂用量、平均流速等因素对污泥管道输送过程沿程阻力的影响效应,并进行机理分析.结果表明:污泥质量分数对沿程阻力影响显著,质量分数分别为2.38％,3.94％,5.39％时,沿程阻力随质量分数增加而增大,输送过程中控制污泥质量分数小于2.38％可达最佳输送效果;温度对沿程阻力有显著影响,适当升温或采取保温措施有利于减小沿程阻力;减阻剂用量对沿程阻力影响显著,用量过低减阻效果不明显,用量过高会降低减阻效果,实际使用中需测算减阻剂最佳用量,污泥质量分数为3.94％时的减阻剂最佳用量为0.588％;污泥管道输送应在平均流速略高于不淤流速的紊流条件下进行,质量分数为2.38％,3.94％,5.39％的3种污泥的输送平均流速分别为1.35～1.45,1.20～1.30及1.10～1.20 m/s.     

OFP黏弹性液体对水膜输送的影响

超稠油水膜面减阻输送技术是能源领域的一项节能技术。OFP黏弹性液体在超稠油水膜输送过程 中起支撑作用,即产生法向应力使水膜能够稳定地存在于管道中从而不产生偏心现象。通过实验深入了解黏弹性 液体的法向应力差的变化,研究了OFP黏弹性液体的剪切频率对水膜输送的影响。随着油品剪切速率的减小,溶液 的溶解度、黏度、法向应力差均逐渐降低。     

沟槽壁面湍流相干结构被动控制的热线测量

沟槽壁面减阻是船舶和管道输运中具有重要应用前景的减阻技术.应用热线测速技术,对沟槽壁面平板湍流边界层的多尺度相干结构被动控制和减阻机理进行了实验测量研究.从壁湍流多尺度相干结构控制的角度分析了沟槽壁面平板湍流边界层的减阻机理.用热线风速仪和双平行丝梯度热线探针测量了风洞中并排放置的沟槽壁面平板及光滑壁面平板湍流边界层在不同法向位置的瞬时流向速度分量及其流向梯度的时间序列信号.用流向速度分量时间序列信号的多尺度子波系数辨识壁湍流多尺度相干结构,用条件采样和相位平均技术提取了壁湍流多尺度相干结构喷射和扫掠时流向速度分茸及流向雷诺应力分量的相位平均波形.对沟槽壁面平板及光滑壁面平板湍流边界层多尺度相干结构的多种统计平均特征进行了比较,分析了沟槽壁面平板及光滑壁面平板湍流边界层中多尺度相干结构的条件相位平均波形、流向湍流强度等统计特征.     

甲基丙烯酸十二酯基二元共聚制备缔合减阻剂的合成与性能研究

在石油管道运输中应用最广泛的减阻剂是直链共聚烯烃类聚合物,但是其极易因分子链的断裂而使其分子量降低,以至失去减阻功能,即通常所说的剪切降解.本文主要合成一种新型抗剪切减阻剂,并对其合成方法、引发剂对聚合单体转化率的影响、缔合减阻剂减阻率及抗剪切性能的比较等进行了实验研究.研究结果表明:该合成反应温和同时反应过程易控制;其抗剪切降解性能好于直链共聚烯烃类高分子减阻聚合物;聚合物的减阻率随加剂浓度的增加而增加,但呈现上升变缓的趋势.同时随着加剂浓度的增加,剪切后加剂与未剪切加剂减阻率变化曲线呈现出吻合的趋势.     

仿生肋条减阻技术在输气管道中的应用

近年来,随着天然气需求量的不断增加,输气管道输送效率问题越来越受到重视。由于输气管道的主要损失为摩擦阻力损失,因此降低摩擦阻力成为研究输气管道的重点。为探究V形肋条在输气管道减阻中的应用,采用FLUENT软件对两种不同几何尺寸的V形肋条进行数值模拟,把大管径管道仿生肋条的减阻研究近似转换为平板输气管道的数值模拟。研究结果表明,V形肋条输气管道与光滑输气管道在对数层的速度位置轮廓线不同|在相同天然气进口速度下,V形肋条肋顶的切应力大于肋底的切应力,且肋底的近壁局部湍动能较小|肋高h、肋宽s均为0.90 mm的V形肋条输气管道的减阻效果好于肋高h、肋宽s均为0.51 mm的V形肋条输气管道。     

Agitator tank device and drag reduction agent evaluation

The device that consists of tank and disk agitator for evaluation drag reduction agents(DRA) was established.The effect of DRA was defined by testing the changes of agitator torque that drives the disk rotation.The HG-DRA for oil pipeline from Linyi to Puyang was studied by agitator tank device.The relationships between the drag reduction rate and Reynolds number,concentration,balance time were studied.The best concentration and the highest Renords number for the best drag reduction rate were confirmed.The results show that the drag reduction rate tested in agitator tank is close to that in pipeline.The maximum error of drag reduction rate between pipeline and agitator tank is 18.3%,which indicates that the agitator tank device is available to evaluate the effect of DRA for pipeline and it also has the advantages of simple,easy to be operated and using small volume of oil.Those are very helpful for operaters to know the properties of DRA and operate pipeline well.     

输气管内壁仿生减阻大涡模拟

流向的微小沟槽表面能有效降低壁面摩阻,降低输送能耗。针对内表面有三角形肋条的输气管道,采用大涡模拟对不同流动状态进行模拟,分析了流场速度矢量图、均方根速度剖面线和雷诺切应力。结果表明,肋条无量纲尺寸s＋＝20.7时肋条的减阻效果最好;湍流形成的涡经过肋条时被肋峰切开在肋条中形成小的反向小涡,将流体与壁面之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦,降低摩擦阻力;光滑管壁、肋条的肋峰和谷底表面的速度剖面线只有在壁面附近差别较大,在远离壁面处趋于一致,肋条对流场的影响主要发生在近壁区。     

提输卤管道用减阻剂的合成、表征及其性能

为了降低深层卤水提输过程的能耗,开展耐温耐盐的提输卤管道用减阻剂研究具有重要的现实意义。以丙烯酰胺(AM),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)为单体, 采用氧化还原引发剂体系水溶液聚合法合成耐温耐盐的提输卤管道用减阻聚合物P(AM/AMPS/AA)。以聚合物在常温卤水管道中的减阻率为考核指标,设计四因素三水平正交试验,确定最佳合成条件为:反应系统pH为1,反应温度为30 ℃,单体质量配比为m(AM)∶m(AMPS)∶m(AA)=15∶3∶2,引发剂加入质量为单体总质量的0.04%。根据在线红外分析结果确定最佳反应时间为3 h。利用FTIR和¹H NMR等手段对P(AM/AMPS/AA)的结构进行表征并用多角激光光散射仪测定其分子量。在自制的减阻率测试环道上对合成聚合物的减阻性能进行测试,合成聚合物表现出较好的耐温耐盐性能,减阻效果明显。如在模拟卤水质量浓度150 g/L、水温15 ℃、流量950 L/h、减阻剂用量为20 mg时,合成减阻聚合物的减阻率可以达到41.2%。与现有减阻剂相比,合成的P(AM/AMPS/AA)减阻聚合物减阻性能大幅度提高,具有较好的开发应用前景。