剪切流场中分散相液滴内外流场静压差研究

目前,在乳化液破乳机理研究中,剪切流场作用下分散相液滴行为的研究因流场复杂性及测量技术的局限性,对变形前后液滴内外流场静压差的了解非常有限,并多假设其在变形过程中保持恒定或变化不大。针对这一问题,通过改进设计内外桶反向旋转剪切实验装置,结合数字图像处理技术,设计了一种较为精确的液滴内外压差测量方法。从实验角度率先研究了液滴变形过程中内外压差变化规律,数据结果显示液滴变形过程中内外压差变化显著,且影响液滴形态变化,内外压差随剪切速率及液滴综合变形度单调递增。分析表明,对于剪切流场中液滴形变模型的建立及数值模拟相关研究,需考虑过程中存在的液滴内外压差变动因素。     

丙烯聚合反应动态模拟

从聚合反应动力学出发,根据反应系统内物料平衡和能量平衡原理,建立环管式丙烯聚合反应器动态数学模型,并采用机理模型与经验模型相结合的方法给出聚丙烯熔融指数推理模型。使用建立的数学模型,对反应器进行仿真试验,考察操作条件的变化对反应温度、浆液密度和产品熔融指数等产生的影响。采用该数学模型,可以准确地预测出操作条件的变化对产品质量的影响,对实际生产过程中产品质量的调整与控制具有指导意义。     

油包水型乳化液剪切破乳的实验

通过设计Couette双圆筒装置形成薄层纯剪切流场,其剪切强度可通过内筒转速调节,对油包水型乳 化液剪切破乳的可行性进行研究。从流体动力学角度分析单个液滴受力,建立其仿射形变模型并经实验验证,与 TaylorGI和CoxRG的理论模型基本一致。实验结果表明,将剪切作用引入流场中有利于液滴聚合,当内筒转速 为50~150r/min(剪应力8.67~26.01Pa)时,液滴最大直径和平均直径比未引入剪切力场时高,说明只有在一定剪 切范围内,剪切才能促进液滴聚合。因此,为了提高油水乳化液分离效率,可在油水分离设备中引入适当的剪切力 场。     

孔板型空化装置处理油田污水的初步试验研究

针对油田开采后期,污水成分复杂且各种常规水处理方法都有其局限性的问题,提出了水力空化技术用于污水处理的设想。利用空化的化学效应,采用4种不同结构的孔板,建立了水力空化污水处理系统,对油田现场污水水样进行了尝试性的试验研究。分析了相同作用时间下,各孔板结构的空化数以及入口压力对水样COD去除率的影响,结果表明,空化数为0.65～0.85时,污水COD的去除率较佳;当有效过流面积与管截面积的比值拉近0.12时,可以在较低的入口压力下得到相对较高的COD去除率;孔板装置对降低油田污水COD含量具有一定的促进作用,但去除率并不高。研究结果对分析水力空化技术作为油田污水辅助处理技术的可行性,具有一定的参考价值。     

水平管道段塞流段塞频率实验研究

为了确定段塞流动特征参数——段塞频率的大小,在内径为32mm的多相流水平实验环道上进行了空气、水、油三相流的实验研究,对采集到的段塞流动的压降信号进行频谱分析,发现功率谱密度服从Rayleigh分布,使用最小二乘法对其进行拟合,从而计算出段塞频率大小,计算误差小于20%,说明该方法可以较准确地确定段塞频率的大小。     

热油泵机械密封端面失效影响因素实验分析

根据热油泵机械密封在变工况条件下的实验室实验，分析了变工况发生时热油泵机械密封失效的端面影响因素，以及端面参数的变化规律，提出了热油泵机械密封在变工况发生时避免端面失效的建议及措施。     

油田原油计量仪表的计算机自动标定系统

遵循计量仪表标定规程设计开发了原油计量仪表的计算机自动标定系统 ;根据油田原油计量仪表的特点完成了硬件系统设计和软件开发 ,开发了一套适应标定规程要求的应用软件 ,此软件具有操作简单、使用方便、功能齐全等特点。在胜利油田河口采油厂质量技术检测站运行 10个月的结果表明 ,采用此计算机自动标定系统简化了原油计量仪表标定操作过程 ,缩短了标定时间 ,实现了原油计量仪表标定过程自动化 ,标定点数据自动检测、处理 ,确保数据精确可靠     

高频脉冲电场作用下乳状液液滴动力学模型

基于乳状液中液滴在电场中的受力情况的分析，建立了W/O乳状液中液滴振荡固有频率公式，从理论角度分析和解释了高频脉冲电场对W/O乳状液的破乳机理，从力学的角度分析了最佳频率存在的理论基础，并推导出了最佳频率的计算公式。该固有频率与液滴尺寸、界面张力、黏度、温度、密度等有关。为了验证最佳频率公式的可靠性，用正辛烷乳状液进行了室内实验。实验结果表明，理论最佳频率公式的预测结果与实验测得的最佳频率结果吻合，经修正后与白油实验结果也非常接近。     

牛顿型液-液两相流中分散相液滴碰撞模型及实验研究

通过分析气固两相流中颗粒的碰撞率模型及其影响因素,提出牛顿型液-液两相流中的液滴碰撞率模型,并分析了在剪切流场中液滴发生椭球形变形后的碰撞概率.利用双圆筒装置形成薄层剪切流场,假设液滴碰撞后即发生聚合,根据不同时刻取样的粒径分布来验证液滴的碰撞概率,理论模型与实验结果基本一致.     

重力式油气水三相分离器内部流动研究

针对我国目前大部分的分离器处于结构仿制或经验改造的状况,存在设备体积大,分离效率不高等问题,利用ＰＷ技术对分离器内填料安放区不放填料、从底部到顶部放满填料和填料区底部掏空（其余部分放满填料）３种结构,沿流动方向分四个区域进行分离器内部流场测试。从测试结果表明,３种结构的分离器不同程度地存在流动死区、旋涡区和流动“短路”等现象,从而缩短了待处理液在分离器内的停留时间,减小了有效分离空间,阻碍了重力沉降分离,降低了分离效率。建议采用从底部进液、均匀化流速等改进措施。