焊管胀径工艺理论研究

将焊管胀径过程简化为承受内压的环的弹塑性变形过程，编制了专用有限元程序对其进行了分析，计算出了胀径力，用模拟装置对胀径工艺过程进行了实验研究，实验结果与计算结果吻合较好，本文的研究结果为我国第一台焊管胀径机的研制提供了重要理论依据。     

天然气水合物注热开采热前缘传热方式探讨

为了探讨注热开采天然气水合物(以下简称水合物)过程中控制热前缘移动的主要传热方式、判别目前大多数解析模型只考虑热传导而忽略热对流影响的处理方式是否合理,在室内进行了注热开采水合物实验,并将所得结果与Selim解析模型的计算结果进行了对比分析。结果表明:(1)热前缘推进速度随注热水速度的增大而增大,而随注热水温度的升高则变化不大,说明热对流是促进热前缘移动和水合物分解的关键因素;(2)在同等条件下,实验测定的热前缘移动速率是上述模型计算结果的10倍左右,结果差异如此之大主要是因为后者仅考虑了热传导传热方式;(3)计算得到注热开采水合物过程由热传导传递的热流量仅占总热流量的6.04%,而通过热对流传递的热流量则占总热流量的93.96%,通过热对流传递的热流量是通过热传导传递的热流量的15.56倍。结论认为,热对流是控制注热开采水合物热前缘移动的主要传热方式,目前大多数解析模型只考虑热传导这一种传热方式而忽略热对流影响的处理方式是不合理的,应同时考虑热对流、热传导两种传热方式才符合实际情况。     

改进的有限元波动方程偏移方法

本文提出的有限元法波动方程偏移方法，对波动方程深度偏移的有限元方法作了三点改进：一是从整体形成递推公式出发，对速度场变量进行等参插值，改变了从单元到整体的叠加构成算法的过程；二是增加了离散后的误差校正因子；三是利用矩阵的直乘分解简化了算法中的迭代矩阵，从而得到一种深度偏移的新的递推格式，该算法保持了有限元方法的优点，而存贮量的计算量均有大幅度下降，精度比原来的方法要高，成像清晰，是一种实用的高精度     

基于CFD的折流杆换热器流场仿真系统研究

基于计算流体动力学原理,建立了换热器流体流动和传热过程的控制方程组,应用算子分裂法,将换热器控制方程分裂为基本的对流、扩散、Stokes问题;采用8~20节点三维等参单元,推导出有限元离散化方程组。编制了流体流动和传热的数值仿真系统程序,应用仿真系统进行传热数值模拟计算和实验验证,通过对比两者的Nu与Re的关系,可以看出仿真系统的计算值和实验测量值非常接近。实验证明,采用编制的折流杆换热器数值仿真系统进行传热模拟计算是切实可行的。     

2012年第5期导读

<正>本期论文广场栏目中,板翅式换热器有限元计算及分析一文,采用ANSYS有限元方法建立了板翅式换热器有限元模型,计算分析了设计压力和爆破试验压力下换热器应力分布状况。脱氯反应器制造工艺设计一文,对脱氯反应器制造中的焊接工艺、热处理、检验检测等内容进行了较详尽的介绍。常用钢板在压力容器设计和制造中的应用、动态水击模拟在管道设计中的应用与研究、小孔泄漏对输送     

热传导油的性能及选用

热传导工艺是在工业装置上通过间接传热或直接传热对物料进行加热，使物料干燥或为物料化学反应提供热量的一种工艺过程。热传导油加热与直接加热或蒸汽加热等传统加热方式相比，具有节约能源、加热均匀、控温精度高、操作压力低和安全便利等优点。因此，热传导油的研制和应用发展相当迅速，已在化学化工、石油加工、石油化工、化纤、纺织、轻工、建材、冶金和粮油食品加工等行业的多种加热系统中广泛应用。     

井下可变径稳定器本体振动特性分析

文章根据Lagrange方程推导建立了相应的振动数学模型和特征值计算式；并利用计算机辅助设计(CAD)软件UG．建立了便于计算的本体三维实体模型；采用有限元方法．利用大型CAE数值分析软件MSC／NAS—TRAN．建立了本体有限元模型．对本体的固有频率和振型进行了分析计算．所得结果为井下可变径稳定器的使用及可靠性分析提供了理论依据。     

大型压力容器现场焊后局部热处理工艺的设计

对大型压力容器现场焊后局部热处理工艺设计,目前国内外工程技术人员大多根据经验来确定实施方案。作者运用工程传热原理,通过对近十处局部热处理实测数据的计算,建立了适合工程实际的设计计算模型和相关系数,并在日本引进大型塔设备的焊后局部热处理中得到应用与验证。从简体的结构分析认为:简体的轴向传热和保温棉的径向传热都属平板传热,因而可用平板传热公式计算。根据规范中规定的降温速度,计算并选取保温材料,确定其厚度及覆盖面积,再根据保温条件计算升温、恒温所需热量从而选择合适的加热器。     

块状油页岩热解过程的研究Ⅱ.页岩块内部热传导过程

对于抚顺及茂名油页岩(粒径范围20～60mm),利用单块页岩热解反应器,以三种升温速率(1℃/min、2℃/min及5℃/min)进行了热解实验,得到了不同的温度下页岩内外温差实验数据。考察了粒度、升温速率等因素对页岩内部热传导过程的影响。利用热传导微分方程的分析解求得了页岩内部的温度分布,并同实验结果进行了比较,发现内部热传导过程是块状油页岩热解过程中的控制步骤。最后,利用反应动力学方程和热传导方程,求得了恒温下块状油页岩的热解反应时间,结果表明,热解反应时间与粒径的平方成正比。     

焊后热处理消除管道环缝焊接残余应力的有限元模拟

以ABAQUS模拟软件为基础,创建管道环缝二维轴对称有限元模型,利用完全耦合方式计算了304不锈钢管焊接过程中的温度场和残余应力场,并在焊接完成后的残余应力场的基础上进行了焊后热处理工艺过程的有限元模拟。结果表明:二维轴对称模型能够有效地模拟304不锈钢管焊接热力耦合机制,相较于三维模型单元数目更少,节省大量计算时间;热处理后的残余应力场与热处理前相比,厚度方向残余应力降低,环向和纵向残余应力没有降低,但应力集中位置明显减少,应力分布较为平缓;焊后热处理过程中的塑性应变和高温蠕变是残余应力消除的力学机制,其中塑性应变起主要作用。     

季节冻土区直埋供热管道非稳态热损失计算

对季节冻土区直埋供热管道热工参量的计算，归结为土壤的非稳态相变热传导问题。建立了计算供热管道热工参数的数学模型，并在土壤非稳态相变传热方程的基础上，用有限差分数值方法建立了数值模型。对管道周围的非稳态温度场和管道的散热量进行了数值计算，其结果表明，比常用的热汇法更符合实际情况。     

管壳式换热器动态特性数值仿真

应用有限差分法对顺流及逆流管壳式换热器动态特性进行了数值预测,计算模型考虑了壳侧流动不均匀性、流体轴向扩散效应及固壁轴向导热对动态特性的影响。采用隐式差分格式进行计算,研究了当进口流量及温度同时发生扰动时换热器温度等参数的动态响应以及换热器壁面比热容和导热系数对其动态响应的影响规律。结果表明,增大比热容能够增加温度响应的上升时间,增大换热器壁面的导热系数能够提高管侧出口的平均温度。     

隔热涂层与真空技术在稠油热采中的应用探讨

在稠油井注热流体吞吐开采过程中,井筒隔热工艺一般以减小热传导和热对流为主,而对热辐射的控制考虑较少。为此提出了一种隔热涂层与真空技术相结合的隔热技术,该技术可将油套环空内导热系数降到最低,通过降低油管外壁发射系数达到降低热辐射的作用。通过WELLFLOW软件计算结果表明,该隔热技术可使井筒热损失相比传统井筒隔热工艺减小67%~80%,并且流程简单、设备便捷,在海上油田热采中具有很大的推广潜力。     

炼油厂加热炉热效率综合测定技术

加热炉热效率是炼油厂关注的重要问题之一。热效率的测定和计算过程往往涉及到许多查表、手工计算等繁琐的工作,准确性很难得到保证。文章详细叙述了国内加热炉热效率测定和计算的方法和规定、提高加热炉热效率的途径和红外热像技术在石油化工行业上的应用情况;展望了加热炉热效率需要进一步研究的内容:加热炉热效率的综合评定、红外热像技术辅助测量加热炉热效率、加热炉热效率计算和综合评定的计算机化和智能化。     

套管对空温式气化器传热的影响

在空温式气化器翅片管内加装套管,将翅片管与套管作为整体建立传热计算模型,采用计算流体力学(CFD)数值模拟空温式气化器的传热过程,获得不同内径( φ6、φ8、φ10 mm)套管气化器流速、温度、气含率、传热系数的分布规律。搭建套管结构空温式气化器实验平台,通过实验验证数值模拟结果的可靠性。结果表明：模拟的气化器出口温度和实验结果误差为4.75%~6.46%,翅片表面的温度误差在7%以内,验证了数值模拟所采用假设的准确性;套管对传热管内流体的流动特性具有扰动作用,并提高了其换热能力;3种规格套管中  φ6 mm套管翅片表面温度最高,其气含率比无套管结构提高4%,强化传热效果最优。     

采用无机热传导技术改进工业余热回收设备

结合无机热传导元件的基本原理和特点,介绍其在解决一些石化企业余热回收设备所存在问题方面的应用前景,提出了对原余热回收装置的改造方案.     

分子筛脱水装置再生加热系统技术对比分析

目的 确定直接式电加热器、盘管式铸铝电加热器、燃气导热油炉、电加热导热油炉4种分子筛再生加热系统的技术和经济适用性,为选择最优的再生加热系统提供技术参考。方法 对再生加热系统的设备结构、常见故障、技术要点进行了介绍,从适用工况、安全性能、设备投资、优缺点等方面进行了技术对比分析。结果 直接式电加热器的建议热负荷在300 kW以内,同时应配备完善的多维度多点控制保护措施;盘管式铸铝电加热器建议使用在高压、腐蚀性、有毒介质等特殊工况,单台热负荷在200 kW以内;电加热导热油炉系统易于实现小型化、标准化、模块化,建议热负荷为150～400 kW;燃气导热油炉系统在热负荷大、多点用热和双温位用热等工况下建议选用。结论 分子筛脱水装置应在设计条件下进行技术经济对比后选择合适的再生加热方式。     

添加导热材料提高型炭吸附剂储气性能的研究

高比表面活性炭吸附天然气技术不仅可用于天然气调峰，而且可以实现天然气的无管道输送，具有广阔的应用前景。在天然气吸附剂成型工艺过程中加入铜、铜铝混合物、铝和天然石墨等导热材料，可以增大型炭吸附剂的导热性、降低吸附热效应进而提高吸附剂的储气性能。为此，实验考察了导热材料对型炭吸附剂吸附性能、块密度、成型工艺参数、热导率和吸附热效应的影响。结果表明，天然石墨是一种性能良好的导热材料。在25 ℃、充气压力5.0 MPa下，石墨加量为5%的型炭对甲烷的吸附/脱附量达到180/170(体积比)，比无导热材料型炭分别提高了13.2%和19.7%。