液相介质对水平气液间歇流动的压降影响

研究了水平管内不同液相介质(水、油和不同浓度的CMC溶液)对气液两相间歇流动压降的影响. 实验管道为内径50 mm的透明有机玻璃管,从入口到分离器长约30 m,实验段由2个长3 m的水平管组成. 共记录了320组不同表观流速下的压降信号：油相0.17~1.85 m/s,水相0.17~2.48 m/s,CMC溶液0.17~1.42 m/s,气相0.06~3.40 m/s. 结果表明,液相为牛顿流体(油或水)的气液流动,随着表观气相流速的增大,压降呈增加趋势;非牛顿幂率流体(不同浓度的CMC溶液)的管道流动,当流动指数低于一定值时,压降随气相流量的增加呈降低趋势,并且低于单液相流动的压降. Lockhart-Martinelli模型过高地预测了气-非牛顿幂率流体两相的压降.     

小管径CO2蒸发器换热性能

为进一步优化适用于低蒸发温度的CO₂蒸发器性能，建立CO₂翅片管式蒸发器数学模型，探究在低蒸发温度-35℃、制冷剂流量0.06 kg/s、进风干球温度-25℃、风速1—3.5m/s条件下，5种不同换热管径及流路数对CO₂蒸发器的换热量、传热特性、压降特性的影响，并搭建CO₂跨临界双级压缩制冷试验台对蒸发器进行性能测试，验证蒸发器模型的准确性与可靠性。研究结果表明：迎面风速的增加可以提高蒸发器换热特性和增大管内外侧压降，但迎面风速过大反而会使管内换热系数降低；小管径在CO₂蒸发器的应用，可以显著提高换热性能，5 mm管径蒸发器空气侧与制冷剂侧换热系数相比于6.35 mm管径换热器分别最大提高15%和45.91%;通过增加流路数可以明显改善小管径蒸发器压降过大问题，为用于低温制冷的CO₂蒸发器性能优化与推广提供参考。     

管道及其保温层同步设计的新方法

作为节能措施之一的隔热保温技术广泛应用于机械、冶金、动力和化工等工程领域.传统的热力管道及其保温层设计一般分两步进行[1-4],首先根据介质的流量和状态参数选择合理的流速范围,从而确定热力管道的管径;然后根据管径大小和介质温度的高低,从减小热力管道散热损失费用和保温层初投资费用的角度出发确定最佳的保温层厚度即经济厚度.显然,这种方法忽略了热力管道管径的选择和保温层厚度的确定是相互关联、相互制约的     

确定最佳管径的简捷方法——采用国际单位制

本文提出的方程式及算图,供采用国际单位制简捷地确定在湍流条件下的最佳管径和压力梯度近似值(通常误差<10％)之用。管道压降: 计算流体的管道压降方程式(Darcy式)为: △P=500flpv~2/d (1) 通常计算时采用压力梯度(即单位管长的压降)表示压降之大小。例如,将L=1米代入式(1),可得: △Pm=500fpv~2/d (2) 管道设计者的任务在于使所确定的管径大小与压力梯度最佳值相接近,即要兼顾基     

基于PIPEPHASE纯CO2超临界管道输送模拟计算与分析

运用PIPEPHASE软件对纯CO2超临界状态下管道输送进行了模拟计算,研究分析了管长、流量、管径、管线倾角对压降的影响。计算分析可知超临界输送中的压降随管道长度、摩尔流量、管道倾角的增加而增加,随内径的增加而减小。     

基于正交试验的水平换热器充气模拟实验研究

为提高水平套管式换热器中的强化传热效果,基于正交试验方法,选取3个因素5水平,设计模拟试验,以努塞尔数为实验目标,分析多因素交互作用对换热器换热性能的影响。结果表明：在试验优化范围内,在换热器内充入气体可以提高传热性能;壳程流量对其影响最大,其次是管程流量和气流量;最佳实验方案为充气流量7L/min,壳程流体流量3m³/h,管程流体流量3m³/h。     

环形通道内变质量流动的压强分布(下)

<正> 4 数据处理根据恒质量流动区的压降可算出实验管在各种流量下的直管阻力系数λ(环形管可借用直管阻力公式);λ(2dΔp/ρlu_0~2) (8)式中 d—直管或环形管管径,m;     

烟气除尘换热集成技术研究

工业焚烧烟气中含有微细粉尘、水蒸气和余热,为了去除微细粉尘并同时回收高温烟气余热和水蒸气。提出单独利用旋风分离器对含尘烟气进行换热除尘集成技术研究。通过研究烟气的压降、除尘效率和换热效率,确定符合实际工况的最佳工艺参数。研究表明,压降随着进气速度和进气温度的增加而增加,且增加速度不断加快。在同一进气速度下,除尘效率和冷凝水回收量均随着冷却介质流速的增加而增加,在同一冷却介质流速下,除尘效率随着进气速度的增加先增加后减少,在进气速度为50 m~3/h时分离效率可达到最大为91%;水蒸气回收量随着冷却介质流速的增加而增加,随着进气速度的增加先增加后减少,当进气速度为60-80 m~3/h时达到最大。     

稠油采出流体余热回收流动传热特性

为回收稠油热采生产的井口流体余热,采用数值模拟方法,研究稠油井口采出流体在矩形流道内的流场与温度场,分析不同参数对流动传热特性的影响规律,得到流动压降及传热系数计算式。结果表明：不凝气质量分数影响最大,随着不凝气质量分数增加,热交换器传热性能降低,流动阻力增大;当不凝气质量分数>10%后,流动传热特性几乎不再受其影响;进口采出液流速增加、通道水力直径减小,传热性能变强、流动阻力变大;进口温度升高使冷凝段长度降低,热交换器整体压降降低。     

磷精矿料浆输送管道减阻效果研究

减阻剂可以在不改变管道运行方式的条件下,降低管道内处于湍流状态流体的摩阻压降,提高流体的输送流量。从某企业磷精矿料浆管道输送的实际情况出发,利用自行设计的减阻剂室内环道装置进行模拟与评价,研究了减阻剂种类和浓度及管道流体雷诺数对减阻效果的影响。实验得出,在室温(25℃左右)、聚丙烯酰胺质量浓度(单位体积的料浆中含有减阻剂的质量)为500 mg/L、雷诺数为14 154(对应管道流速为2.21 m/s)条件下,磷精矿料浆的输送流量从2.31 m3/h提高到3.36 m3/h,增速为45.6%。     

新型一体化A~2/O-MBR曝气能效研究

在普通曝气池内加装曝气能量聚集器,将反应池分隔成不同反应区,包括好氧区、膜区、缺氧-厌氧区,构建了新型一体化A2/O-MBR。通过测试不同曝气强度下普通曝气池与一体化A2/O-MBR内流体流速分布,比较2者的曝气能效。结果表明,新型一体化A2/O-MBR的曝气体积流量(3.5 m3/h)为普通曝气池(7.5 m3/h)的0.45倍时,膜区流体流速是普通曝气池的1.5倍;同时,曝气体积流量从3.5 m3/h增至7.5 m3/h,膜区内的流体流速提高有限,使新型一体化A2/O-MBR可选在低曝气强度下运行成为可能,可降低反应器曝气能耗50%以上;曝气能量聚集器可集中普通曝气池的曝气能量用于提高膜区流速和一体化A2/O-MBR反应器的曝气能效。     

煤层气集输管道设计影响因素研究

煤层气田的特点是煤层气组分较纯,气田单井产量低,井网分布密集且井口数量众多,井口压力较低。由于煤层气田集输管网压力较低,需建设大量管道,投资费用高。研究煤层气集输管道计算影响因素及其规律对管道参数设计和优化、降低管道总体投资具有重要意义。采用多相流模拟软件OLGA建立了煤层气集输管道水力计算模型,模拟分析了管道流量、管径、含水率、进站压力对管道压降参数的影响,得出管径是集输设计的主要影响参数。敏感性分析结果显示煤层气集输管道设计参数的关键影响因素为管径和流量,且管径的影响最大。研究对于煤层气田的集输管道的计算和设计具有指导意义。     

小流量工况下进流控制装置流场数值模拟

为了研究流体在井下控水装置中的流动特点,建立了流体流动的三维物理模型,采用计算流体力学中的标准κ-ε模型对井下控水装置进行了流场数值模拟。结果表明,流体流量增加会引起进出口压力降增大;当介质粘度在低粘度区域时,随着粘度的增加,进、出口压降反而降低,出现“高粘低阻”现象;当介质粘度大于20mPa.s时,随着粘度增加压降急剧增加。     

高热流条件下过冷沸腾流动阻力特性试验研究

过冷沸腾在高热流冷却场合得到了广泛的应用,如聚变堆偏滤器冷却、压水堆堆芯冷却。其中,过冷沸腾流动阻力是换热系统设计的关键内容之一。试验研究了高热流条件下竖直通道内水的过冷沸腾流动阻力特性,试验段为内径6 mm、长径比44.4的不锈钢圆管。试验参数范围：热通量7.5~12.5 MW/m²,质量流速6000~10000 kg/(m²?s）,系统压力3~5 MPa,进口流体温度80~200℃。分析了质量流速、热通量、压力、沸腾数、Jacob数等参数对阻力的影响。结果显示,过冷沸腾流动阻力随着热流及质量流速的增加而增加,随压力增加而减小。将试验数据与文献中的经验关联式作对比,结果表明各关联式的预测误差较大,主要归结于拟合参数及工作流体的差异。研究发现管径尺寸效应也是影响阻力的一个因素,为此在前期成果的基础上,提出了一个添加管径因素修正项的经验关联式,该关联式的预测误差在±18%范围内。     

中华墨纳米颗粒在太阳能海水蒸馏中的应用

中华墨作为集热介质应用于太阳能热法海水淡化。将中华墨纳米粒子添加到海水中,通过实验考察了不同质量分数中华墨以及运行时间对蒸发速率的影响。结果表明,在海水中添加中华墨纳米颗粒能明显提高海水的蒸发速率,且蒸发速率随着其质量分数的提高呈现先升高后下降的趋势。实验中添加油烟墨颗粒的流体和添加松烟墨颗粒的流体的最佳质量分数均为0. 25%,在光照强度为200 W/m~2下的最大蒸发量分别为0. 72 kg/(m~2·h)和0. 74 kg/(m~2·h),而纯人工海水蒸发量仅为0. 42 kg/(m~2·h),蒸发速率明显提升;同时在最佳质量分数下,蒸发速率随着运行时间的增加而逐渐下降。     

支管流量对T型管内流体速度场的影响

为弄清支管入口流量(直径及流速)对T型管内流体速度场的影响规律,采用计算流体力学方法,对T型管进行了数值模拟,得到了其内部流体速度分云图及矢量图,结果表明,入口管流速超过0.4 m/s出现明显涡流,管径比在0.7812时开发区截止至z=130 mm。     

间壁式液-液热交换实验及其信息化过程研究1.工程实验、类似率分析与信息化过程(中)

<正>5结果与讨论在VB-Excel工作平台上,经程序计算和数据处理后,可得下列图表:5.1数据的综合评估由图8可以看出,随着热流体质量流量qM,1的增加(8.6068-88.2173kg/h),冷流体的质量流量基本维持在140kg/h左右变化不大;由图9可以看出,径向传热速率在这一过程中从294.242W增加到了1348.795W。这说明了本换热过程是在维持冷流体各参数基本不变的情况下(见图10和图     

压力管道应力分析的内容及特点

压力管道是指输送流体的钢管,具有承压能力高、安全性能好等优点,最高压力>100MPa,最大允许流速<0.1m/s,介质为气体和液化气体,通常用在石油化工、电力、冶金以及其他工业领域。随着经济的发展和人民生活水平的提高,社会对能源的需求量也不断增加,促进高压管网建设规模不断扩大。鉴于压力管道工程施工过程复杂且质量控制要求严格,因此有必要建立1套适合于该行业特点的施工管理办法,用以确保工程质量。     

经济管径与工程投资浅析

分析了管道动力消耗与管径之间的函数关系及数学表达式，通过管道直径与管道单价的对应关系，阐述了管径与工程一次投资费用的关系。结果表明，管道直径与工程一次投资成正比而与动力消耗成反比，其间存在选取最佳管径，即经济管径的问题。最低综合费用=一次投资费用 操作费用。     

DMLS微型换热器内纳米粒子浓度对Al2O3/R141b流动沸腾压降的影响

为探究纳米粒子浓度对纳米流体制冷剂在微细通道中流动沸腾气液两相压降影响,运用超声波振动法制备质量分数为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%均匀、稳定的Al₂O₃/R141b纳米流体制冷剂,在直接激光烧结（DMLS）微型换热器中,设计系统压力为176 kPa,纳米流体制冷剂入口温度为40℃,在热通量21.2~38.2 kW·m^-2和质量流率183.13~457.83 kg·m^-2·s^-1工况下,研究纳米粒子浓度对Al₂O₃/R141b纳米流体制冷剂流动沸腾气液两相压降影响。研究结果表明：纳米粒子浓度对纳米流体制冷剂在微细通道中流动沸腾气液两相压降有显著影响,气液两相压降随纳米流体制冷剂的纳米粒子浓度增加而减少,在纯制冷剂中R141b加入纳米粒子Al₂O₃,不同质量分数的纳米流体制冷剂流动沸腾气液两相压降降低5.5%~32.6%;通过SEM和表面静态接触角测试方法,发现纳米流体制冷剂沸腾气液两相压降随质量分数增加而减少的原因是纳米颗粒沉积在通道表面,增加了微通道表面的润湿性;对比国际上3种比较经典流动沸腾两相压降模型,并基于Qu-Mudawar关联式和Zhang关联式进行修正,得出两相压降结果的85%数据点位于修正后的关联式模型值的±15%范围之内,同时实验结果与修正后的模型结果偏差MAE值为11.7%,说明修正后关联式能有效预测本工况下实验值。