高雷诺数下近壁圆柱绕流数值模拟与分析

近壁圆柱绕流问题在海底悬跨管道的研究中具有重要的意义。在绕流阻力、升力以及海底土壤的耦合作用下,海底管道所发生的移位、悬跨等现象对于海底管道的安全运行构成了很大的威胁。正确预测各种绕流条件下管流之间的作用力是保证油气管道安全的首要任务。海底管道在极端海洋环境条件下的管、流相互作用为高雷诺数绕流问题,处于高雷诺数下的绕流模拟比处于低雷诺数下的绕流模拟要复杂很多,它需要更精细的网格以及合适的湍流模型。此文对处于悬跨状态下的海底管道进行数值研究,给出不同间隙比下海流绕流海底管道的流场结构形态,分析了间隙比对绕流阻力和绕流升力的影响,为进一步研究海底悬跨管道的受力和变形提供载荷边界数据。     

用基于SST模型的DES方法数值模拟圆柱绕流

采用基于Menterk-ωSST两方程湍流模型的DES方法对粘性不可压缩流体的圆柱绕流问题进行数值模拟,通过对所得的速度场、压力场、阻力系数、升力系数、斯特罗哈数St等结果的分析及与文献上的实验和计算数据的比较,说明DES方法对于低雷诺数及高亚临界雷诺数的圆柱湍流流动是合理的。     

纵向流混合管束冷凝器的研制

在理论分析与试验研究的基础上，设计制造了纵向流绕丝管、变截面管混合管束冷凝器。现场实际运行表明， 与传统的管壳式冷凝器相比， 压降小、传热效率高， 具有紧凑、高效和适用范围广的特点     

雷诺数3900时三维带齿圆柱流场特征

采用k-ω SST湍流模型对雷诺数为3 900时的三维带齿圆柱展开数值模拟研究,包括升阻力系数、压力系数时均流场特性,以及速度分布、涡量分布等瞬时流场特性。模拟结果表明：绕流流场产生旋涡脱落,在靠近结构壁面的尾流区,流场速度分布呈现V形,在稍远处V形底部趋于平缓,呈现U形,且在带齿圆柱后产生与流动方向相反的速度回流区;在同一时刻下,沿结构展向不同位置处的流动呈现明显的三维特性。     

一种计算多相垂直管流井底流压的新方法

半个多世纪以来,国内外学者已经提出了许多垂直管多相流井底流压的计算方法,这些方法主要是基于多相流处于稳态流动,通过各种流态模型的建立和适用条件[研究,较好解决了多相流井底流压的计算问题。如：Hasan-Kabir相关式,Hagedorn-Brown相关式,Aziz相关式,Beggs-Brill相关式,Orkiszewski相关式等,但是,至今还未见到多相垂直管流不稳定流吉底流压的计算研究的专题报道,文中就此介绍一种计算多相垂直管流井底流压的新方法,供现场工程人员参考或使用。     

一种油气分离器尺寸优化设计计算方法

油田井口产出原油的分离效果会对后续生产工艺和经济效益产生重要影响。当其它影响条件一定时,油气分离器的尺寸对分离效果起决定性作用。目前在油气分离器设计计算过程中,最主要的设计参数长细比,仍按常规经验方法进行取值,具有较强的人为随机性。通过建立线性规划数学模型,利用LINGO软件编程计算长细比基本最优解,使得各参数的取值具有理论依据,从而更好地指导实际应用。     

低雷诺数混沌流翅片传热和阻力性能研究

应用CFD软件FLUENT对新型混沌流翅片单通道模型进行了数值模拟,分析比较了不同结构参数和流速对新型混沌流翅片表面流动与传热性能的影响。模拟计算结果表明,尺寸效应对混沌流翅片中混沌流的产生影响不大,只要达到一定雷诺数,流动就会进入混沌状态;在此基础上得到了翅片摩擦因子f和传热关联式。通过实验验证了关联式计算数据与实验数据最大误差不超过11·2%,表明将数值模拟应用于新型混沌流翅片的研究是可行的,为混沌流翅片的研究和应用提供了一定的参考。     

螺旋折流板换热器的发展及其结构的特点和尺寸的计算

介绍了螺旋折流板换热器的起源与发展,叙述了螺旋折流板的结构特点和尺寸的计算,用实例对弓形折流板换热器和螺旋折流板换热器进行了对比,阐述了螺旋折流板换热器的优异性能以及螺旋折流板的主要制造方法。     

一种双管束U形管换热器的结构设计

介绍了一种在普通U形管换热器基础上改进的双管束U形管换热器,该换热器在满足换热面积的前提下节约了成本,减小了场地空间,已用于煤化工项目,运行良好。     

二维圆柱绕流的离散涡法计算

采用离散涡方法(Discrete Vortex Method,DVM)研究弹性支承的二维圆柱绕流问题,成功的模拟出涡激振动(VIV)这一现象,与实验对比得到了较好的结果。并且在前人研究成果的基础上,对离散涡方法的精度加以改进,证实了这一方法在研究涡激振动问题上的可靠性和易行性,以及适应高雷诺数下计算的优点。     

入口结构对高压管式反应器夹套内流动特性影响研究

针对高压管式反应器夹套腐蚀泄漏失效问题,采用CFD方法,基于FLUENT 平台研究了入口结构对夹套内脱盐水流动特性及腐蚀失效的影响。结果表明,采用夹套入口接管与夹套正交的结构,在入口与收缩环间产生了流动停滞区,造成脱盐水被过度加热,处于亚沸腾状态,同时脱盐水对反应管和夹套内侧壁产生直接冲刷。采用入口接管与夹套相切的结构,可以使脱盐水在夹套内形成旋流效应,有效地消除流动停滞区和高温区。实际使用证明,相切结构明显优于正交结构。     

湿气流量测量新方法

基于均相流假设,根据文丘里管两相流流量测量模型和空隙率定义式,结合气液两相流的差压瞬时值、流量瞬时值和空隙率瞬时值间存在的时间平均值关系,推导了湿气流量测量机理模型,并根据Froude准数对模型进行了修正。建立的湿气流量测量模型形式上为一个经气、液密度和Froude准数修正的节流式流量测量关系式,该关系式将为湿气流动机理的研究提供有益的借鉴。实验结果表明,该模型可用于湿气流量的测量,流量测量误差小于5%,能满足实际测量的要求。     

倍尺精密管材矫直机辅机设计

对精密管材进行倍尺矫直,能够有效地提高成品管材的收得率,但受辊数效应和斜辊矫直甩动影响,常常会导致倍尺管材矫直精度的严重下降.通过合理设计前、后台设备,能够有效地减轻上述影响,稳定矫直倍尺精密管材.     

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井喷失控是石油及天然气开发中出现的重大恶性事故，它将严重危及人民的生命财产，污染良田，破坏生态环境，造成地下资源损失。文章利用空气中紊动射流理论，视失控井喷流为一束沉没自由紊动射流，分析喷流形状特征尺寸和速度场分布及参数的确定方法，为失控井喷着火井处理方案分析，处理设计及处理作业提供基础数据，达到快速清障、灭火、重建井口控制系统、控制喷流。     

常减压装置塔顶换热器管束腐蚀及选材

在石油化工企业,腐蚀问题比较突出,特别是处于高温高压高流速工况下的机械设备,往往会受到迅速的腐蚀损坏.文章介绍了常减压装置塔顶低温系统换热器管束的腐蚀及选材;并以某炼油厂为例,分析了09Cr2AlMoRE用于常顶管束的腐蚀情况及解决方法.     

双重介质两相驱替问题的新解法

考虑吸渗作用的双重介质中的两相流体渗流数学模型是带初边条件的积分-微分方程,是难以求得精确解析解的。现提出将水驱油运动的前沿作为活动外边界处理的新思想,从而可用有限差分法和外推线化的方法求其解。并且该模型对裂缝系统的相对渗透率不作取对角线的假定。结果表明:吸渗作用对含水饱和度分布有较大的影响,但吸渗作用的强弱对水驱油运动前沿的推进速度没有影响。这与陈钟祥-刘慈群假定裂缝系统的相对渗透率取对角线并用特征线法求解得出的结论是一致的。有限差分法在求解多维带初边条件的积分-微分方程尤其是复杂的非线性问题时将更显优越性。     

聚合物在环形空间中雷诺数和临界流速、流量的计算

从非牛顿流体运动方程和幂律流体本构方程出发，导出了聚合物在环形空间中精确的流量，压差表达式，并由此得出雷诺数的计算公式；根据实验数据给出了聚合物在环形空间中流动的临界雷诺数，临界平均流速和临界流量的计算公式，为三次采油中的单管分层注聚合物提供了理论依据。     

判断自喷条件下蒸汽辅助重力泄油生产状态的新方法

提出了在蒸汽辅助重力泄油自喷生产条件下,用视密度代替ts值判断现场生产状态的方法,并从理论计算和实际数据分析两方面对其基本原理作了阐述。该方法只要求有井下某点的压力测试数据,便可以结合井口油压数据,估算出井筒视密度,从而实现等同于ts值的生产状态判断功能,计算简便,更具实用性。该方法在先导试验区的实际应用表明,对于现场生产调控具有较好的指导作用。     

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��Based on the theoretical analysis and the experiments on two-phase flow in laboratory, some rules of the distributions of the porosity in two-phase gas bubble flow and the velocity under laminar flow and turbulent flow conditions are obtained.The pressure drop calculation method obtained from above results can be used to accurately determine the pressure loss of two-phase gas bubble flow.