野战输油管线排空过程的气体与液体两相流瞬态模型

排空是野战输油管线的一项常规作业,为了提高排空作业的科学性和效率,建立了野战输油管线排空过程的瞬态模型,模型包括气体运动方程、液体运动方程以及相界面的耦合方程,并采用有限体积法对模型进行求解。在空压机排气压力和排气量给定的情况下,利用该模型可以计算出排空过程的管内各点压力、流量和持液率等参数。通过与实验参数对比,表明该模型计算精度较高,可以用于排空过程的管线运行参数预测,为排空设计和操作提供参考依据。     

不锈钢与碳钢在液固两相流中冲刷腐蚀特性的研究

研究了不锈钢与碳钢在液固两相流中的冲刷腐蚀特性和冲刷腐蚀交互作用。实验表明 :( 1)提高冲刷速度和浆料温度都大大加剧了材料的损伤和破坏 ,T8钢冲刷腐蚀失重率远大于 18- 8不锈钢。两者均在冲击角度为 4 5°时出现极大值 ,表明冲击角度在 4 5°时 ,对材料产生的损伤强度最大 ,因此在设计管道时应尽量避免 4 5°冲击角结构 ;( 2 ) 18- 8不锈钢以冲刷失重为主 ,T8钢以腐蚀失重为主 ,两者的冲刷腐蚀交互作用失重率占其总失重率的 6 0 %以上 ,表明耐蚀不耐磨的 18- 8不锈钢和耐磨不耐蚀的T8钢在冲刷腐蚀工况中均难以胜任 ;( 3)T8钢的冲刷腐蚀失重率和交互作用失重率均是 18- 8不锈钢的 6倍以上 ,表明在液固两相流冲刷腐蚀工况中 ,材料必须首先具有一定的耐蚀性 ,然后再考虑提高材料的硬度和耐磨性 ,这样才能有效地提高材料的耐冲刷腐蚀性能     

排氢燃烧系统点火粒子两相流特性研究

排氢燃烧系统是新一代运载火箭发射的关键设备,氢氧发动机排放的低温氢气需要进行有效处理,否则会产生爆燃或爆轰,从而影响火箭发射的成败。排氢燃烧系统采用高温金属粒子点火方法,高温金属粒子的流动特性决定了排氢燃烧效果。为获得点火粒子的运动特性,采用颗粒轨道模型对点火粒子-高温燃气两相流动进行数值模拟,获得不同粒径颗粒的温度空间分布及其变化规律。     

近海油料输转系统管线排空模型及数值模拟

针对近海油料输转系统管线排空作业,建立了管线排空数学模型,运用MATLAB软件,计算了在不同工作压力情况下,管线总的排空时间;分析了在不同时间间隔下,管线受到的摩擦阻力和速度分布情况;运用ANSYS软件,构建了管线排空数值模型,分析了管线压力分布、速度分布以及流体轨迹分布规律,对掌握管线排空作业过程中的力学规律具有指导意义.     

液氧管路滤网结构设计与流阻特性分析

液氧管路过滤网是保证介质清洁、保障系统正常工作的重要零件,合理的滤网结构设计应在多余物防控的基础上尽可能地降低流阻损失.根据液氧管路滤网设计要求对比分析了不同尺寸滤网结构形式,开展了全流量流阻试验并对其流阻特性进行了数值仿真分析,分析结果与试验较为吻合,增加滤网结构后液氧管路流场分布较为均匀,验证了所设计的液氧管路滤网...     

油气井耐高温爆破炸药

研究了油气井高温高压条件下石油套管整形、修补用爆破炸药的配方及制备工艺 ,并对药剂性能进行了测定。介绍了随井深、井况不同对药剂配方所做的设计调整及应用试验情况。     

基于剪切应力输运湍流模型的两相磨粒流动力学特性研究

为了解决软性磨粒流加工方法(SAFM)中磨粒流动力学特性难以进行实验的问题,提出一种基于剪切应力输运(SST)湍流模型的数值模拟研究方法。该模型继承了k-ω模型和标准k-ε模型的优点,对近壁区有较高的仿真精度。利用SST湍流模型与流体混合模型相结合的方法,以工程中常见的U形流道作为数值模拟对象,对磨粒流动力学特性进行研究。分析数值模拟结果,得到流道内磨粒流的压力和速度的分布规律：楔形流道内,磨粒流的压力相对于等截面流道明显增大,并且楔形流道内湍流程度一直处于发展状态。设计了颗粒轨迹观测实验平台,基于该平台对流道内颗粒轨迹进行研究发现：虽然流体在壁面处的速度为0,但流体中的颗粒依然对壁面产生碰撞。通过理论与实验研究,揭示了流道内两相磨粒流动力学特性,为软性磨粒流加工提供了理论基础,并提供了约束模块的设计方法。     

机动管线三通球阀混油切割流动仿真与试验

三通球阀结构紧凑、密封性好、开闭迅速,将其运用于机动管线顺序输送或水顶油排空中作为混油切割阀,能够简化工艺流程、提升切割效率。在分析混油切割过程和阀门结构的基础上,利用FLUENT软件对切换过程中液体在三通球阀内部的流动进行了仿真,搭建了试验平台,测定了流动数据并与仿真结果进行了对比。对比结果表明,试验数据与仿真结果吻合度高,验证了仿真模型的可靠性,证明了三通球阀作为混油切割阀的可行性和适用性。     

油相-气相两相流对湿式离合器带排转矩影响的数值分析

为减小怠速工况下湿式离合器因油液剪切产生的带排转矩,考虑油相-气相两相混合的影响,对摩擦副油路进行数值求解。基于k-ε两层湍流模型和欧拉方法中流体体积模型,采用流场计算STAR-CCM+软件建立含径向槽的摩擦副内流域模型,进行稳态计算。研究入口流量和相对转速对带排转矩的影响,并与试验结果进行对比,结果趋势相似,平均数值误差7. 54%.改变槽角结构,研究油相-气相两相流动同带排转矩的相关性。结果表明:入口流量越大,带排转矩越大,当流量为7 L/min时,带排转矩最大值为4. 63 N·m;当流量由7 L/min分别降低至5 L/min、3 L/min时,带排转矩值分别下降20. 95%、33. 69%;槽角有利于减小带排转矩,负向槽角的优势更为明显;单相流转速区,正向槽角越大,油液流通性越好,带排转矩越大;两相流转速区,槽角越大,油液连续性越差,油液占比越小,带排转矩越小。     

柔性喷管SRM三维两相内流场数值模拟

针对柔性喷管固体火箭发动机的复杂多相流数值计算问题,基于Euler-Lagrange方法,应用k-ωSST湍流模型和颗粒轨道模型,建立了气固两相三维内流场计算模型。分析了发动机内部压强和温度场、燃气和粒子速度场、固相粒子沉积浓度和颗粒运动轨迹;重点分析了喷管无摆动和摆动5°状态下的发动机内流场变化特性。研究表明:2种工况下的燃烧室平均压强、温度场及喷管出口速度变化幅度较小,但对喷管柔性连接缝内的流场速度影响较大,固相粒子最大沉积率产生于发动机后封头的绝热层内壁;喷管无摆动时,柔性连接缝内的粒子沉积率较低,随着喷管摆动幅度增加,粒子沉积浓度大幅度升高。     

超高射频武器系统的内弹道ー维两相流数值仿真

在分析超高射频武器系统工作过程的基础上，利用一维两相流理论，建立了系统的物理模型和数学模型，在此基础上研究了膛内流场各参量的变化过程，通过数值仿真得到若干有益于进一步实验的结论。