PIMFlow在粉末注射成形中的应用

粉末注射成形作为一种新型的成形方法已经被广泛的应用。为了提高模具设计的一次试模成功率,最大程度的节约成本,加快新产品的开发速度,粉末注射成形的计算机模拟计算技术取得了较大的发展。其中,PIMFlow软件避开了其他CFD软件的缺陷,专门针对粉末注射成形进行模拟计算,为粉末注射模具设计提供了一款较好的模拟计算软件。通过分析PIMFlow的流变学理论及其应用实例,进一步阐述了其计算精度高、针对性强的特点。     

立式气旋浮装置处理油田采出水的现场实验与应用改进措施

立式气旋浮装置凭借其紧凑、高效的特点在海上油田采出水处理领域得到了广泛应用,但国内围绕该技术的自主研发起步相对较晚,目前仍未推出具有完全自主知识产权的高性能系列化产品。基于自主设计研发的BIPTCFU-Ⅲ-120型立式气旋浮装置工业样机,在南海流花11-1油田的“南海胜利号”FPSO开展了现场实验研究。单因素变化运行结果表明,除油率受分流比、微气泡发生器与气旋浮罐间压差及进水流量变化的影响显著,受注气比、回流比变化的影响较小。稳定运行结果表明,当入口水含油质量浓度在240~400 mg/L之间时,优选组合操作参数下的除油率平均可达85%以上(最高可达91.8%),水出口含油质量浓度可降低到50 mg/L以下。结合工业样机现场实验结果,从工艺流程简化、微细气泡发生、立式罐体结构优化等角度进行了分析探讨,以促进相关技术的国产化进程及推广应用。     

气泡增强型水力旋流器的数值模拟研究

采用欧拉模型与离散相模型相结合的方法对气泡增强型水力旋流器中油-气-水三相流场进行数值模 拟,分析了速度场和油滴粒子的运动轨迹,并且对比了油滴粒径、工作流量、含油浓度3种不同因素对注气后水力旋 流器与常规水力旋流器分离效率的影响。数值模拟结果表明,注气后水力旋流器内流场的切向速度和轴向速度较 常规水力旋流器更高,油滴分离所需的时间更短,对30μm 以上油滴的分离效率比常规水力旋流器高出约20%。从 数值模拟的角度验证了入口注气可以提升水力旋流器的分离性能。     

海洋油气开发用水下紧凑型多相分离技术

海底多相分离技术是海洋油气开发中海底处理技术的核心,也是水下生产系统的重要组成部分。世界知名石油公司近年来非常重视水下紧凑型多相分离技术,研制开发了多种新型水下紧凑型多相分离技术和设备。介绍了海底立式沉箱类分离器、立式容器类分离器、卧式单根盘管式分离器、立式多管分离器等的结构和工作原理,并介绍了研发历程和相应的工程案例进展。部分侧重于进行油井产出液气-液分离用的技术方案打破了多相分离器设计的传统思维模式,为国内相关人员自主研发紧凑型多相分离技术提供了参考指导。     

文丘里管式微气泡发生器内单气泡碎化行为的数值模拟

文丘里流道内部流场及气泡破碎过程的正确表征是提升文丘里管式微气泡发生器成泡性能和对其进行结构优化设计的基础和前提。本文借助计算流体动力学（CFD）商业软件ANSYS Fluent中的VOF多相流模型，数值模拟研究单气泡在三维流场中的变形及破碎行为，揭示文丘里流道尤其是扩张段内的流场分布和气泡碎化过程，并对文丘里管式微气泡发生器成泡粒径分布不均匀的原因进行分析讨论。CFD数值模拟结果表明，气泡碎化发生在文丘里管式微气泡发生器的扩张段内，湍流耗散率越大，碎化生成微气泡的粒径越小。扩张段内中心区域的湍流耗散率远小于边壁区域，湍流耗散率径向位置分布的差异将直接导致所生成微气泡粒径分布的不均匀。在轴心线方向上，单气泡由进水管注入时的碎化程度强于由喉管处注入；在径向方向上，单气泡由进水管偏心位置注入时的碎化程度强于由中心位置处注入。进水管内安放带导流叶片的轴向静止起旋元件，不仅可提高扩张段的平均湍流耗散率，降低生成微气泡的平均粒径，而且可以降低径向湍流耗散率的标准差，增强扩张段内径向湍流耗散率的均匀度，进而提高所生成微气泡粒径分布的均匀程度。     

深水海底管道铺设焊接系统设计

为了满足南海深水油气田开发的需要,研制了以焊接工作站为核心的深水海底管道铺设焊接系统。焊接工作站配备2套独立的双炬焊接系统,焊接小车外形尺寸小、质量轻,特别适合于海管铺设工程应用。焊接工作站控制系统采用CANOpen现场总线和网络技术,不仅增加了系统柔性和可靠性,而且实现了现场焊接设备的远程监督。     

基于产品生产过程的金工实习探索研究

本文从培养具有工程师素质的学生着手,分析了目前金工实习中存在的不足,阐述了基于产品生成过程的金工实习方案。学生的实习方案应以产品的生产过程为依托,按照产品制作过程分成预习、课堂讲授、小组项目和考核等四部分,通过学生组队完成项目来提高学生的积极性。在实习中实现工程化教育,使学生在学校内获得工作经验,同时培养学生的劳动素养、工程素质、严谨的工作作风以及团队协作精神等。     

海底管道铺设用全位置自动焊机关键部件结构探讨

海洋管道作为最重要的海洋石油天然气运输方式,发展十分迅速,但我国在深海铺管技术方面与国外先进水平相比还有明显的差距。在深入剖析国内外广泛应用的几种焊机结构的基础上,对S型管道铺设用全位置自动焊机关键部件——锁紧、行走以及焊枪姿态调整等的设计进行了分析和探讨,为深水海底管道铺设用全位置自动焊机的自主设计研发奠定了坚实基础。     

注射过程喷嘴内物料温度和压力的模拟与分析

利用Fluent软件对注射过程中物料在喷嘴内的流动进行了模拟,分析了喷嘴内剪切热产生的位置及喷嘴尺寸与物料温度变化和压力降的关系。结果表明,注射过程中喷嘴内最高温升位置出现在壁面附近的很小区域内,温升变化率随喷嘴圆管直径的增加而降低,随喷嘴圆管长度的增加而提高;喷嘴出口处物料温度随喷嘴圆管直径增加逐渐趋向均匀;注射过程中喷嘴内压力降随喷嘴圆管直径减少和长度的增加而提高。     

轴向涡流分离器工作机理及机筒最佳锥角研究

为了研究轴向涡流分离器的结构和分离机理,促进该技术在国内的推广应用,采用涡动力学对轴向涡流分离器机筒内液体的流动情况进行研究,分析了不同转速、分流比下机筒锥角对切向速度和分离效率的影响。分别采用非结构网格和结构网格对轴向涡流分离器物理模型进行网格划分,取模型网格数量为140万个。模拟结果表明,当机筒锥角为10°时,机筒内液体的涡流半径最小而平均切向速度最大;安装有10°锥角机筒的轴向涡流分离器最佳转毂转速范围是3 100～4 300 r/min,在此转速范围内运行时分离器分离效率可达90%以上。