自振脉冲喷嘴异形结构对射流冲蚀性能的影响

从提高射流冲蚀效率出发,利用自振脉冲射流对不同形状喷嘴的冲蚀性能进行分析。根据自振脉冲装置结构参数与射流振荡频率之间的关系,建立不同形状的下喷嘴冲蚀性能分析模型;以砂砖为靶件,测量了同等当量面积的圆形和方形喷嘴冲蚀体积和深度,研究冲蚀时间、振荡腔长和靶距对射流冲蚀效果的影响规律。结果表明,随冲蚀时间增加,方形喷嘴的冲蚀体积和冲蚀深度均高于圆形喷嘴,超过最佳冲蚀时间段后方形喷嘴冲蚀深度增长放缓明显。振荡腔长的变化对冲蚀深度影响较大,圆形喷嘴所对应的最佳腔长略小于方形喷嘴。相同工况下,随靶距增大,方形喷嘴冲蚀深度与冲蚀体积的降幅小于圆形喷嘴,前者所对应的冲蚀表面损伤面积大于后者,实验结果与理论分析相一致,所得结论对脉冲射流装置的设计与优化具有参考意义。     

模型环道的蜡沉积实验

利用模型环道进行了一系列蜡沉积测试。实验结果表明,蜡沉积速率随时间逐渐减小;当壁温高于原油的析蜡点或低于凝点时,没有蜡沉积;相同油壁温差下,蜡沉积速率随油温的升高而减小;在相同油温下,蜡沉积速率随油壁温差的增大而增大,当壁面温度较低时随油壁温差的增大而减小;蜡沉积速率不仅与原油的蜡含量有关,还与原油的粘度等物性有关;剪切弥散机理对蜡沉积的作用不大。     

基于自振射流的纸浆搅拌技术试验研究

在造纸工业中,纸浆搅拌是整套工艺流程中的重要一环。基于自振射流技术,对纸浆搅拌桶内木材纤维及其混合物的搅拌效果进行试验研究。以木质纤维板为目标冲蚀物,将冲蚀后的木质纤维板料及浆料放入纸浆搅拌桶,分析自振射流对物料的冲蚀及搅拌效果。研究结果表明:采用自振射流搅拌时,随着喷嘴距桶液面距离的增加,桶内纸浆液中非纤维体积分数先增加后减少,并且射流冲击压力越大,粉碎搅拌效果越好;在相同试验条件下,自振射流搅拌效果优于传统机械搅拌法;与连续射流相比,自振射流对物料冲击压力大、破碎效率高、搅拌效果好。     

作业工况及喷射方式对气举输出的影响

基于流体力学理论,从静力学角度,进行了气举管内压力分析,研究了不同作业工况及喷射方式对气举输出的影响,分析了气举输出特性随吸口下降深度的变化规律。结果表明,气举垂直作业存在固相与液相流量变化趋势相反的平衡段,吸口底部漏斗状坑径变大、局部流体加速、紊流增多,有利于固体颗粒的提升; 对称喷射方式固相空隙率更高,提升固体颗粒性能更好,而非对称喷射方式明显增强了气举吸口附近的局部扰动,更有利于采矿作业过程中液体提升。     

枯竭油气藏型地下储气库库址优选研究

天然气地下储气库能够解决天然气供应与消费之间的矛盾。由于天然气地下储气库库址的确定具有多目标性,因此在选择和建设天然气地下储气库前期必须对储气库库址进行充分的技术和工程论证。文章针对枯竭油气藏型天然气地下储气库的特点,在研究确定枯竭油气藏型天然气地下储气库库址优选原则的基础上,采用模糊数学中的综合评判方法,对天然气地下储气库库址进行综合评判,得到了最优库址。确定了油气藏剩余价值、储层发育情况、储层埋深、储层厚度、盖层性质及厚度、储层孔隙度、储层渗透率和储气库容量8项评价因素,通过计算实例,验证了采用综合评判法优选枯竭油气藏型天然气储气库库址的可行性。     

气力提升管内流型识别的实验研究

以压缩空气、水和麦饭石陶瓷颗粒作为实验介质,利用高速摄像仪对气力提升管内的气液两相流流型及气液固三相流流型进行可视化分析识别。实验结果表明,采用高速摄像技术有效识别了气力提升管内的流型,观察到气液两相流中存在着4种流型:泡状流、弹状流、泡沫流、环状流。以气液两相流流型特征为基础参考,将观察到的气液固三相流流型归分为弹旋流、旋涡流、波浪流、聚泡流和环柱流5种。并对各流型间的转变机理进行了分析阐述。     

气力提升管内气泡形变的实验研究

气泡的形变作为气力提升装置的主要影响因素,其形变规律直接影响气力提升装置的提升性能。为此,该文中运用高速摄像仪拍摄了气液两相流流场结构,基于图像处理获取了气泡运动过程中的形状参数,通过气泡匹配技术得到了气泡的运动速度。实验结果表明,改变运行参数会引起气泡碰撞和融合发生机率的变化,进而影响到气泡初始生成体积;气泡运动速度的周期性变化会改变气泡的直径和变形,进而改变管内流型,最终导致气力提升装置的提升性能发生变化。     

高效螺旋气力清淤实验研究

为了进一步提高气力清淤的浓度和效率,提出一种新的轴向螺旋进气方式。以普通河砂模拟淤积固体,采用与工程实际相近的槽底供砂方式,在运动中抽砂,研究螺旋进气对气力清淤性能的影响。结果表明：水平清淤,气力清淤性能随进气螺旋角的增加而增加,性能曲线呈驼峰式发展。当螺旋角为10°时系统获得最佳性能,此时系统排砂量和提升效率较常规气力清淤分别提高28%和11.8%。垂直清淤,气力泵吸口埋入砂层,系统排砂量和排砂浓度得到进一步提高,且二者随气力泵埋入深度的增加而增加,砂层出现明显坍塌和流动,呈以气力泵为中心的倒圆锥砂坑,且砂坑体积与泵的埋入深度成正比增长。     

气力泵疏浚特性研究

采用与实际清淤相似的槽底供沙方式,以普通河沙作为实验颗粒,搭建气力泵疏浚池,研究了山塘水库气力泵疏浚特性。结果表明,随气体表观流速增加,气力提升系统性能呈先增加后减小的趋势; 增加浸入率,系统性能峰值点对应的气体表观流速变小; 同一浸入率下,增大气举头埋入沙层的深度,气力泵提升性能显著增加。研究成果可为山塘水库气力泵疏浚提供理论及实践指导。