亲油型聚结滤芯饱和度预测模型研究

纤维聚结滤芯广泛用于压缩空气净化、发动机曲轴箱通风、加工和切割等一系列工艺过程中，用于除去气流中的液体气溶胶颗粒。由于聚结滤芯饱和度对于过滤效率及阻力具有重要影响，因此建立饱和度与滤材参数及操作条件之间的关系将有助于优化滤芯结构并提高过滤性能。目前实际工业用聚结滤芯通常由多层微米级玻璃纤维材料组成，然而现有计算模型无法用于此类滤芯的饱和度预测。因此，本文基于多种常用亲油型聚结滤芯压降及饱和度实验测试结果，根据“跳跃-通道”模型及毛细管理论建立了新的饱和度预测模型。通过与大量已发表文献数据对比发现，当饱和值大于0.2时，预测值与实验结果吻合度较好，相对偏差≤20%。随着饱和度的降低，滤芯润湿区域和非润湿区域之间界限逐渐明显，此时无需对毛细管半径进行修正。然而，新模型仍然要依靠压降测量值进行计算，这一问题需在后续工作中加以解决。     

旋风分离器内气相旋转流不稳定性的实验研究

旋风分离器内气相旋转流具有较强的不稳定性,其表现形式是旋转流的旋转中心围绕几何中心的偏心摆动,导致流场的瞬时速度随时间发生脉动变化。这种旋流的不稳定特性难以用时均流场参数进行描述,需要用动态流场参数描述,为此采用热线风速仪测量了?300 mm旋风分离器内瞬时切向速度随时间的变化。实验结果表明瞬时切向速度是由气体湍流形成的高频脉动和旋转流偏心摆动形成的低频脉动两部分叠加构成,据此探讨了旋转流摆动形成的机制。瞬时切向速度的低频脉动来源于刚性涡的偏心摆动,脉动幅值与偏心距成正比。通过瞬时切向速度频域建立了旋转流的摆动频率与入口速度、筒体直径和排气管直径的计算模型。     

基于丝网探针的螺旋管内气液两相流气泡行为研究

核反应堆蒸汽发生器的传热面由螺旋管束组成。螺旋管的三维螺旋结构使得泡状流和塞状流等气液两相流中的气泡在重力、离心力和浮力等作用下在管道内部呈现不对称的相分布状态,两相滑移速度增大,显著影响换热性能并导致DNB型传热恶化难以预测。实验介质为空气-水,结合自主开发的电导式丝网探针技术并发展先进的数据后处理算法,实现了复杂流场的三维时空重构和离散气泡粒径的精细测量,获得了螺旋管内泡状流和塞状流的截面空泡分布规律。基于研究结果,可根据气泡分布规律对螺旋管道的几何结构进行调整以避免传热恶化,为螺旋管式蒸发器的安全设计提供了基础数据和优化思路。     

中国CCUS-EOR技术研究进展及发展前景

碳捕集、利用与封存技术(CCUS)是减少碳排放的有效手段之一，是实现中国双碳目标的重要技术保障。CO₂驱油(CCUS-EOR)是其中最主要的CO₂利用方式。梳理了CCUS-EOR整个流程，系统阐述了捕集技术、输送方式和驱油封存过程的发展现状及发展前景。针对捕集过程，着重分析了不同CO₂捕集技术的优缺点、成本及其发展趋势，指出了中国在大规模碳捕集成本和捕集工艺方面存在的问题；针对输送过程，着重分析了超临界管道输送面临的挑战如管道建设、管输工艺和管输设备等方面；针对CO₂驱油过程，着重分析了中国在CCUS-EOR技术上的技术水平、应用规模及生产效果方面存在的问题；针对CO₂封存过程，侧重对埋存的安全性进行分析，列举了可能的CO₂泄漏监测方法。中国的双碳政策指引、主要产油盆地周边源汇匹配、储量丰富的低渗透油藏都为CCUS-EOR的发展奠定了良好的基础，但在大规模低浓度捕集技术、长距离超临界管道输送技术、规模化驱油埋存、智能化监测技术等方面与国外较为成熟的工业化C...     

输油管道完整性管理体系及其应用

构建了输油管道完整性管理体系,提出了基于“计划-实施-检查-改进”循环的管理模式,总结了管道完整性管理体系的实施要点,研制开发了具有数据管理、高后果区识别、风险评价、完整性评价及活动管理的输油管道完整性管理信息平台。开展了数据收集与整合、危害因素识别与风险评价、管道内检测、外腐蚀直接评价以及维修维护等完整性管理活动。同时,指出管道完整性管理体系构建与应用中的问题,提出了进一步改进和完善管道完整性管理体系的建议。     

基于连续油管的超声波管道检测装置设计

随着管道在油气能源输送中起到的作用越来越大,其检测问题也日益突出.管道所处环境比较特殊和复杂,所以对管道检测装置的结构设计有较高要求.对国内外超声波管道检测器发展进行了综述,将连续油管技术与管道检测技术相结合,提出了一种基于连续油管的管道超声波检测装置设计方案,对传感器和探头环等关键部件进行了计算选型和设计.对管道超声波检测器的发展具有指导意义.     

低矿化度水及十六烷基羟丙基磺基甜菜碱表面活性剂的驱油作用

为进一步提高老油田水驱采收率,以低矿化度下的地层水和表面活性剂十六烷基羟丙基磺基甜菜碱（HHSB）溶液为对象,通过室内物理模拟研究了它们在低渗多孔介质中的流动特征及驱油特征。研究结果表明,低矿化度下地层水及表面活性剂溶液与岩石表面作用更强、流动阻力更小。低矿化度（4700 mg/L）地层水、高矿 化度（47000 mg/L）地层水与岩心润湿接触角分别为83°和84.5°;低矿化度下质量分数0.3%的十六烷基羟丙基磺基甜菜碱（HHSB）溶液在岩石表面吸附损失量为23.33%,而高矿化度下HHSB溶液在岩石表面吸附损失量仅为16.73%;经岩石表面吸附后,低矿化度表面活性剂溶液与原油界面张力为0.0045 mN/m,而高矿化度表面活性剂溶液与原油界面张力为0.008 mN/m。提高采收率实验结果表明,高矿化度水驱、低矿化度水驱的采收率分别为32.5%和33.8%;高矿化度水驱（采收率32.5%）后转低矿化度水驱、高矿化度水驱后转高矿化度表面活性剂驱、高矿化度水驱后转低矿化度表面活性剂驱分别可提高采收率1.3%、6.2%和8.2%,总的采收率分别为33.8%、38.7%和40.7%;低矿化度水驱（采收率33.8%）后转低矿化度表面活性剂驱可提高采收率7.3%,总采收率为41.1%。低矿化度水驱加后续低矿化度表面活性剂驱的组合方式可使采收率达最高。图5 表4 参14     

管道蛇形清洁机器人控制系统设计

本文针对管道油污难清理难题以及管道清洁机器人对远程监控、运动控制、清洁控制与多信息的获取和处理的需求,设计了以STM32单片机为核心、多个传感器和模块融合的管道蛇形清洁机器人控制系统,实现了机器人远程实时控制以及对管道内环境信息采集和处理等功能。本文所设计的整个控制系统具有良好的可操作性和拓展性。本文通过模拟管道清洁场景实验和Adams软件分析,结果表明:蛇形机器人控制系统可实现远程无线获取多信息,并能有效的清洁管道内壁污垢。     

小波阈值与小波包对南水北调工程防渗墙监测数据去噪有效性研究

以南水北调北京段大宁水库防渗墙加高施工工程为背景,基于小波包变换去噪法和小波变换阀值去噪法,对现场监测数据进行了消噪处理,比较了两者在工程实际中的应用效果。研究表明,对防渗墙工程安全监测数据,小波包的处理结果更为理想,能够更有效地去除噪音突变信号,保留原始有用信号的突变点,使重构信号能够更光滑地重现原始信号,其去噪法性能比小波变换阀值去噪法更佳,具有更好的实际应用价值。研究结论为后期更加准确地评价防渗墙施工期间的变形和进行墙体长期稳定性分析提供重要依据,研究方法可为类似工程提供参考。     

高压管汇的检测及安全评价技术研究

鉴于传统检测方法的不足,研制了一种基于磁记忆检测原理的高压管汇直管便携式检测仪。介绍了高压管汇磁记忆检测及评价方法流程,对含典型缺陷的高压管汇进行磁记忆检测,对其剩余强度进行分析,建立了磁记忆检测信号与剩余强度的评价指标。分析结果表明,磁记忆检测信号值与高压管汇的缺陷类型、缺陷尺寸参数具有明显的相关性;检测信号可以较好地反映缺陷尺寸的变化;高压管汇的缺陷类型、缺陷尺寸参数与其剩余强度存在一定的定量关系,可据此关系建立高压管汇的检测评价标准;该研究内容可为高压管汇的定量化安全评价提供一种新思路。