高效油水分离器结构性能研究

油水分离器的结构性能是污水除油技术中的一个关键问题,长期以来受到研究者的高度重视,通过对污水除油技术的强化分析,设计采用斜通道波纹板填料作为内部分离组件的新型油水分离器,由于液流在组件内的流动形态提供了频繁的油滴之间碰撞聚结和油滴在波纹板上上粘附聚结机会,通过对实验模拟装置的结构性能研究,该分离器具有较高的分离效率和较好的结构性能。     

水在波纹板间结冰过程的数值模拟

在空调新风机组中采用空气一水板式换热器代替翅片管式换热器,可防止我国三北地区由于采暖初期与末期热媒的温度偏低,翅片管式换热器加热0℃以下的空气时易结冰,影响正常工作的现象发生.空气一水波纹板式换热器利用波纹板片之间形成三维复杂流道,流体以较小的流速在其间流动就可形成湍流,湍流的形成带来剧烈的能量掺混可有效防止冰层在波纹表面的形成.利用FLUENT软件Solidification/Melting模型分别模拟了静态水与动态水在波纹板间的三维结冰过程,揭示了波纹板式换热器的波纹板片流道结构形式可有效防止流水结冰现象的发生,为相关产品的开发与优化提供依据.     

中海油自主研发成功深水测试模块化系统

<正>我国第二大深水钻井平台"南海九号"利用中国海洋石油有限公司湛江分公司等单位联合自主研发的深水测试模块化系统,成功对千米水深井——陵水25-1-1进行了测试作业。该深水测试模块化系统由缓冲罐、分离器、加热器等五大模块组成,能够满足大产量测试放喷、水合物防治与监测、测试流程应急关断等方面的测试需求。与常规深水测试地面流程相比,该深水测试模块化系统可大幅缩短测试作业现场准备周期,降低     

二次蒸汽的综合利用

随着经济建设的发展,各行各业在不断扩大,诸如化工、医药、造纸、印染行业.而近年来,随着能源供应的紧张,二次蒸汽的回收利用,作为蒸汽供热系统的重要节能措施引起了广泛的重视.l 二次蒸汽的产生过程由水蒸汽的性质可知,水的沸点温度(也称饱和温度)随着压力升高而升高;相反,当压力降低时沸点温度也相应降低。如当蒸汽压力为大气压力时水的沸点温度为100℃,1.0MPA(绝压)时水的沸点温度为179.88℃.同时我们也知道,蒸汽在压力不变时,冷凝放热,如果只放出汽化潜热,则蒸汽凝结水为该压力下的饱和水,温度仍为179.88℃.当凝结水减压到大气压时,(如通过疏水阀进行排空或进入凝结水回收管道时),水的温度将随压力降低而降到大气压下的饱和温度即100℃。     

注汽锅炉剩余饱和水余热再利用技术

注汽锅炉是油田热采的主要动力设备、耗能设备之一。汽水分离器分离出的高温饱和水的热焓一般通过换热器加以利用。但是,注汽锅炉水处理系统简单,而分离出来的饱和水中富含的钙、镁等离子易使管道表面结垢,从而影响换热设备的换热效率。利用具有自洁能力的螺杆膨胀机回收饱和水余热,与未使用该设备的情况相比,可提高注汽锅炉的热效率约10.2%,在服务期内可节省约4.56×107度电,折合标煤约18 422.4t,效果显著。     

煤储层条件下平衡湿度测定方法研究

根据水与饱和硫酸钾溶液、粒度、时间等对平衡湿度的影响,分析了各因素对平衡湿度影响的原因,并在大量煤样测试研究基础上,修改完善了平衡湿度测定方法的技术参数,确定了实验的合理条件,为等温吸附实验提供了准确、可靠的保证,提出了相应的试验参数及误差范围.     

煤储层条件下平衡湿度测定方法研究

根据水与饱和硫酸钾溶液、粒度、时间等对平衡湿度的影响,分析了各因素对平衡湿度影响的原因,并在大量煤样测试研究基础上,修改完善了平衡湿度测定方法的技术参数,确定了实验的合理条件,为等温吸附实验提供了准确、可靠的保证,提出了相应的试验参数及误差范围.     

冻融饱和粉砂动力性能试验

在软土地区,例如上海,98%的地铁联络通道、地下泵房以及越江隧道采用冻结法施工,但土体的冻胀融沉对地下建筑及周围环境的影响显著.尽管冻土的物理、力学特性得到较多关注,关于饱和冻融土动力特性的研究还不是很充分.试验设计了制样-脱模装置和饱和-冻融方法,采用动三轴系统进行冻融饱和粉砂动力试验.结果表明:制样-脱模装置和冻融、饱和方法满足粉砂制样、冻融和饱和要求.重塑粉砂高度、体积冻胀率随温度降低而增大,原状粉砂规律不明显.轴向应变与动孔隙水压力密切相关,动孔隙水压力前期迅速增加,随后震荡调整,约275次附近出现峰值,随后下降并维持一个相对恒定值.冻结温度-30℃时,土样累积塑性变形最大,冻结温度-20℃时,土样累积塑性变形最小,-10℃取得中间值.总体上,累积塑性应变随振动频率增加而减小,围压增大、动应力幅值减少能显著减小粉砂的累积塑性变形.提出的改进Stewart半对数累积塑性变形模型可以预测冻融饱和粉砂的累积塑性变形.     

CPTU确定饱和土体水平渗透系数的改进方法

目前采用的球面流或半球面流模型所预测的饱和土体渗透系数普遍低于实测值,为提高孔压静力触探(CPTU)测试技术确定饱和土体水平渗透系数的准确性,针对初始超孔隙水压力的分布形式、孔压过滤环的位置和渗流模型3个主要问题,在回顾前人方法基础上,提出一种基于CPTU确定饱和土体水平渗透系数kh的改进方法.根据已有研究成果,将锥肩附近初始超孔隙水压力视为负指数型衰减分布,结合圆柱面径向渗流模型,推导出饱和土体水平渗透系数的计算公式,应用算例验证了本文方法的合理性,再结合上海某地的实测数据,将本文方法与已有方法进行对比分析,研究结果显示:本文方法计算的渗透系数大于已有方法,更接近室内渗透试验的结果;CPTU测试技术可用于连续且快速地计算饱和土体水平渗透系数.     

涪陵页岩气田集输积液形成原因和优化设计探讨

涪陵页岩气田采用"采气平台-集气站-脱水站"集输工艺和"环形+支状"输气管网外输天然气。在集输过程中,随着压力和温度的下降,容易在集输干线的低点初形成积液。通过对产量波动所引起集输站点压力升高的原因分析,给出确定积液段位置的方法,并提出:山地条件下页岩气集输设计应提高集输管网前端气体的携液流速,集气干线应设置分段清管,下游集输站场需配置段塞流捕集器和积液收集容器。     

天然气超音速脱水试验研究

天然气超音速脱水装置利用涡流管将含水天然气气流速度提高到超音速,并伴随降温冷却析出液态水,利用旋流装置将水分离,经过气液分离结构将气液分开,达到脱水目的,该装置主要由稳压罐、涡流管、二级分离器等组成。通过天然气超音速脱水装置室内试验和现场试验,测取了进气与干气露点温度,室内试验在压损为40%时干气露点温度可达-16.6℃;现场试验在压损达70%时干气露点温度可达-9℃。试验结果表明,超音速方法可有效脱除天然气的水分。     

波纹管内层流脉动传热和阻力特性的数值研究

为探讨波纹管和脉动流同时使用能否实现复合强化传热的效果,利用计算流体力学软件Fluent数值模拟了波纹管在管内流体发生周期性速度变化条件下的传热和阻力特性．模拟的边界条件为：管壁温度293K;管内工质为水,入口温度333K,平均流速0．02m／s,脉动频率厂分别取2、4、5、8、10Hz,振幅A分别取0．2、0．4、0．6、0．8、1;出口压力为0．通过分析传热强化系数、沿程阻力增强系数、效应评价准则数,结果显示：管内脉动流既能强化波纹管的传热也会弱化传热;相比稳态流条件,传热最大能被强化约5．9％;脉动流会增大波纹管的沿程阻力;综合考虑传热的强化作用和流动阻力的增加,在A≥O．8且,≥4Hz条件下,管内脉动与波纹管能起到复合强化传热效果;脉动流条件下波节附近漩涡周期性的产生和消失是传热被强化和沿程阻力增加的主要原因．     

带钩波形板分离器分离性能试验研究

对带钩波形板分离器的分离效率性能和阻力特性进行了试验研究.结果表明:风速、含湿率对分离效率的影响大,分离器分离效率随风速升高而降低,随含湿率增加而增大;含水量对分离器阻力的影响很小,分离器阻力随风速的增加而增大.研究结果为高效空冷除湿器设计提供了理论依据.     

含不凝气蒸汽在锯齿形表面的凝结传热特性

为了在含不凝气蒸汽凝结过程中获得更高的热效率,提出新型锯齿形强化板并建立其二维模型,使用Fluent软件对锯齿形强化板和相同规格波纹板的凝结传热特性进行对比研究。建立可同时计算不凝气层及液膜层的凝结传热模型并在数值模拟中通过用户自定义函数进行编译,模型的可靠性通过和相同工况下的试验进行对比得到验证。数值模拟得到两种板型表面的两相流动及热质交换特征,发现相比于波纹板,锯齿形板能够显著提高不凝气层的紊流度,利于相界面处传热传质过程的进行;锯齿形板的液膜会在波节的齿峰处产生周期性的断裂后在下游壁面上重新形成并在波谷处达到最大厚度;相比于波纹板,在所研究工况内锯齿形板的换热能力总体提高60%以上。     

含不凝气蒸汽在锯齿形表面的凝结传热特性

为了在含不凝气蒸汽凝结过程中获得更高的热效率,提出新型锯齿形强化板并建立其二维模型,使用Fluent软件对锯齿形强化板和相同规格波纹板的凝结传热特性进行对比研究。建立可同时计算不凝气层及液膜层的凝结传热模型并在数值模拟中通过用户自定义函数进行编译,模型的可靠性通过和相同工况下的试验进行对比得到验证。数值模拟得到两种板型表面的两相流动及热质交换特征,发现相比于波纹板,锯齿形板能够显著提高不凝气层的紊流度,利于相界面处传热传质过程的进行;锯齿形板的液膜会在波节的齿峰处产生周期性的断裂后在下游壁面上重新形成并在波谷处达到最大厚度;相比于波纹板,在所研究工况内锯齿形板的换热能力总体提高60%以上。     

不同入口流速下生物质锅炉尾部烟气凝结的数值研究

生物质燃料燃烧后所产生的烟气中含有大量的水蒸气, 在锅炉尾部添加冷凝换热器回收冷凝热可以有效提高系统热效率。选用的生物质燃料烟气中水蒸气的体积分数为27.9%, 基于Mixture模型并选用Lee模型作为冷凝传质模型对尾部烟气凝结的传热传质特性进行了数值模拟研究。假设流动为稳态, 湍流模型采用标准k－ε模型, 求解选用Simple算法, 研究了烟气侧不同入口流速下(1~4 m/s)温度场、流场及液态水体积分数的变化规律, 对翅片管换热器的表面传热系数及换热量进行了对比分析。计算结果表明, 随着入口流速的增加, 烟气出口温度逐渐升高, 壁面凝结速率不断增大, 而冷凝水量逐渐减少, 同时翅片管换热器的表面传热系数及换热量逐渐增加。     

波纹管传热性能与污垢特性实验

采用污垢热阻动态试验法对波纹管和光管的流动阻力、污垢性能和传热性能进行实验研究,用氯化钙和碳酸钠配制硬度为800mg/L的硬水,在流速为0.25m/s,水浴温度为60℃的条件下,对两者析晶污垢进行了对比实验.两套实验系统都在一个恒温水浴内,设备系统的主体用两根管模拟换热器,一根为光管,另一根为波纹管.实验中,水泵将工作介质由低位水箱送至高位水箱,高位水箱向实验管分别同时提供水源,通过溢流式水位调节器保持恒定的水位.结果表明,波纹管具有良好的抗垢性能,表现出诱导期长、结构速率慢、污垢热阻小等优点;其平均传热系数都大于光管,表现出了良好的强化传热特性.     

页岩饱和含气量的计算及应用

储集层在一定物理化学条件下所能容纳的最大气量是有限的,结合测井解释数据和岩心测试数据,可求得储层平均孔隙度和含气饱和度,进而根据储层温度压力条件求得饱和游离气量。由于页岩中存在大量的纳米级孔隙,需要根据吸附相的体积进行游离气量的校正。在储层温度不高,试验条件允许的情况下,最大吸附气量则可以用Langmuir等温吸附方程来计算;若储层埋藏较深温度较高,则可以用Polanyi吸附势理论建立吸附量与温度压力的关系模型,结合较低温度的等温吸附数据,来预测实际储层温度压力下的吸附量。根据断裂、地层水等对页岩储层的破坏程度估算破坏系数K0,使计算的饱和含气量贴近储层实际含气量。建议计算时,对获取的源数据进行趋势面分析,分离出区域性分量,使数据能代表评价区的整体性质。     

直接接触式湿烟气余热回收热质传递数值研究

在Fluent软件中,基于欧拉-拉格朗日方法和自定义函数(UDF),构建了三维稳态模型,并在离散相模型(DPM)基础上,耦合欧拉壁膜模型(EWF)对冷凝室内湿烟气与喷淋液滴及周围壁面间的凝结传热进行数值模拟研究。研究结果表明,DPM与EWF耦合可以更精确地模拟湿烟气在冷凝室内的凝结换热;入口烟气流速越大,冷凝室高度越低,则出口烟气温度和出口烟气水蒸气体积分数越高,烟气换热效率越低,且变化幅度逐渐减缓;冷凝室高度越高,则壁面湿烟气凝结量越大,但随着入口烟气流速增大,冷凝室高度对凝结换热的影响逐渐减弱,换热效率提高幅度也明显减小。     

某影城放映厅气流组织的数值模拟研究

针对武汉汉口繁华地带某影城放映厅内热环境不舒适的情况,应用CFD软件F luen t对该放映厅内的气流组织进行了数值模拟,给出了室内的温度分布情况,分析了存在的问题及原因,然后选取不同的送风速度和送风角度,模拟室内的气流分布状况,得到了比较满足人体热舒适要求的送风速度和送风角度.