Dieterici实际气体转换温度的研究

目前在理论上通过vdW物态方程得到的气体反转曲线与实验测定的气体反转曲线仅在定性上符合，但在定量上是不正确的，事实上既便在定性上误差也是比较大的.通过计算和分析得到了Dieterici实际气体转换温度与压强的函数关系式；并应用Matlab计算机模拟仿真技术绘制出Dieterici实际气体反转曲线；将它与vdW气体反转曲线和实验测定的气体反转曲线进行对比分析，进而说明了Dieterici物态方程在气体液化等低温领域中描述气体的行为还是比较准确的；特别指出的是在压强较低的范围内，Dieterici实际气体反转曲线与实验测定的气体反转曲线几乎重合，进而说明了Dieterici气体转换温度与实际气体转换温度吻合得相当好.     

考虑实际气体效应双列螺旋槽干气密封反转性能分析

离心式压缩机在实际生产运行中,因故障停机时会发生反转,要求配置的干气密封具有一定的抗反转能力。针对双列螺旋槽干气密封,选用CO₂作为密封介质。用R-K方程表达实际气体效应,修正气体润滑Reynolds方程,分析在反转情况下,不同转速、膜厚、压差以及反向螺旋槽径向尺寸与正向螺旋槽径向尺寸之比（ε）对密封性能的影响。分别获得了正转、反转和静止3种状态下的端面开启力、泄漏率、气膜刚度和开漏比等密封性能参数。以气膜零刚度反转速度为抗反转能力性能指标,结果表明：CO₂实际气体端面开启力和泄漏率大于理想CO₂气体,而开漏比小于理想气体,分析CO₂气体润滑的双列螺旋槽干气密封性能需要考虑实际气体效应。双列螺旋槽干气密封具有一定的抗反转能力,当反转速度小于气膜零刚度反转速度时,干气密封可以正常操作。以气膜零刚度时的反转速度为最大值,本计算案例最大反转速度为2 524 r/min。     

射孔完井高产气井井筒压力温度预测

正确计算井筒温度是进行气井流压计算、水合物形成以及凝析液析出等气井生产动态分析的前提.对于射孔完井的气井,气体从储层流入井筒的过程中所产生的压降要大于裸眼完井时的压降.正确计算节流压降和温降,对计算射孔完井井筒中的压力温度具有重要作用.研究建立相应的模型,得到节流压降及温降、井筒压力及温度布分的计算方法.对一口射孔完井高产气井进行实例计算,得到节流压降、节流温降以及压力、温度沿井深的分布情况,并对射孔参数进行敏感性分析.     

实际气体温度绝热指数和容积绝热指数的计算

采用RVS状态方程计算实际气体等熵压缩过程的温度绝热指数和容积绝热指数。推导了用RKS方程计算上述两参数所需的全部公式。以N2、H2、CO、C4、NH35种纯气体及氮氢混合气为例,在压力0．098－98MPa,温度20－200℃（对NH3为150－300℃）内,对每种气体计算了21个点（对氮为14个点）的温度绝热指数值,与文献值相比,平均计算偏差分别为1．18％、0．16％、1．88％、0．73％、0．98％和0．36％,总平均计算偏差为0．88％,对氮氢混合气计算时,采用RKS方程结合Kay假临界参数混合法进行,在0．098－29．4MPa压力范围内,温度绝热指数的计算偏差小于BWRS方程计算结果的偏差。     

气井井下节流工艺的数值模拟

基于CFD理论并应用CFD软件建立了简化的全井段天然气井井下节流工艺的物理模型。考虑到地温梯度对井筒温度的作用,编写了关于温度梯度的UDF程序,对井下全井段流场与温度场进行了数值模拟。得到了井下气体温度、压强、流速关于井深的分布曲线并对节流处的参数变化进行分析。通过模拟发现,节流前后的温降较大,温度在节流口出口附近存在最小值。地热对节流后天然气起到了加温作用;模拟结果证实了井下节流工艺具有保温的特点,为合理确定节流嘴下入深度,使节流后天然气温度高于节流后压力下水合物生成温度,从而为预防水合物生成提供了一定的理论依据。     

基于ARM7LPC21XX微控制器的高精度标准温度发生器

提出一种基于ARM7LPC21XX微控制器系列的高精度温度发生器的设计方法.它以仪器内的气体温度为被控对象,使之成为温度测试仪的温度参数校准标准;该设备以铂热电阻Pt 100为温度传感器,用电阻炉丝作为加热源,并针对设备的非线形误差从软件和硬件两方面进行修正和补偿.通过实验表明,该温度发生器产生的标准温度的测量精度在0～200℃范围内可达到±0.1℃,控制精度可达±0.4℃.     

声层析成像仓储粮食温度监测方法

为了更及时地发现仓储粮食中存在的热点,提出了声层析成像仓储粮食温度监测方法.推导了粮食中声波传播时间与粮食温度的函数关系,定义声速转换因子,将粮食中的测量声速转换成相同温度、相同气体自由空间中的声速,建立了声学法储粮温度测量模型.分析了声速转换因子的影响因素及应对措施,开发了基于虚拟仪器的声层析成像温度监测实验系统.以大豆填充实验粮仓,对系统各声波路径的实测声速分布规律进行研究并提出修正转换方法,对电加热器形成的三种粮食温度分布进行了重建实验.结果表明,重建图像能够清晰地反映大豆中的热点位置和热点温度.因此,声层析成像仓储粮食温度监测方法有望应用于储粮中的热点监测.     

盆5气田天然气冷凝温度异常原因分析及应对措施

2013年6月份以来,盆5天然气处理装置天然气低温分离温度长期处于高于规定参数范围运行,导致天然气处理不能达到外输要求,影响了气田的正常生产.为及时找出影响天然气冷凝分离温度的原因,并解决由此导致的外输天然气烃水露点不合格问题,本文结合装置实际生产状况,通过对比正常时与异常时各影响参数的变化情况,找出了影响冷凝温度的关键因子,并开展了相关分析、验证,在此基础上提出了解决措施.分析及应用结果表明,导致冷凝温度升高的关键因子为节流压差、节流温差变小,换热器换热效率与环境温度也是影响因素之一,研究同时表明,对于盆5气田来说,随着压力的进一步降低,实施气田增压开采或增加外冷势在必行.     

热电制冷器温度依赖的材料参数的提取

为获取通常情况下大部分厂家保密但在计算过程中所必须的热电制冷器(TEC)的热电材料参数,对温度依赖的热电材料参数进行了提取.利用一款一级TEC性能的测试结果,基于热电基本公式,根据两种不同的材料参数取值方法分别建立了两个超定方程组,通过对这两个方程组进行求解,分别提取了两组TEC的热电材料参数.并用所提取的两组热电材料参数对另一款相同材料的5级TEC性能进行了计算以验证所提取材料参数的有效性.结果表明:厂家性能曲线误差随级数增加而增大,对于5级TEC,制冷温度误差可达20 K以上,这在TEC选型中应予以重视;本文所提取的材料参数在计算另一款5级TEC制冷温度时,不同制冷量下误差最大为1.6 K～6.1 K.同时,电压的计算结果表明计算模型中接触电阻是不可忽略的,通过所提取的电阻误差对电压的计算进行修正后,在TEC适用工作电流区间内,两组参数计算的电压相对误差分别小于4.80%和7.00%.本文方法计算的制冷温度误差约为极值法误差的1/5～1/2,约为厂家参数误差的1/10～1/4,准确度与有限元法利用热电材料参数实测值计算的结果近似,可有效的用于相同材料TEC的性能评估.     

等舒适温度方程及其在设计中的应用

本文从描述室内热环境的热平衡方程出发，推导出等舒适温度方程并以实例证明在进行湿负荷大的商业建筑空调设计时，可利用该方程来修正室内设计参数。     

水环式真空泵性能对300MW机组经济性影响

基于凝结换热理论和气体状态方程,建立了空气浓度对凝汽器平均传热系数和压力影响的数学模型;结合真空泵在不同工作水温下的性能曲线,得到了300 MW机组在不同负荷、不同循环冷却水温度下凝汽器平均传热系数与工作水温的关系;分析了水环式真空泵工作水温对机组经济性的影响.该研究对改善凝汽器真空及维持真空泵工作性能的稳定具有一定的指导意义.     

压力对油气体系石蜡沉积温度的影响

蜡质,胶质,沥青质等固相沉积问题普遍在于油气生产的各个环节,对油气生产造成严重影响。采用状态方程和溶液理论相结合,建立气－液－固三相平衡热力系模型。根据正规溶液理论校正相混合物的非理想性,采用状态方程描述气和液相的相态。对某一油气体系统进行了蜡固相沉积模拟计算,结果表明,压力对蜡沉积点温度有较大的影响,压力对蜡沉积点温度在低于饱和压力下比高于饱和压力下的影响更大。     

垫片热态密封性能分析

在垫片高温试验装置上 ,进行了柔性石墨缠绕垫片密封性能试验研究 ,得到了垫片密封性能随温度变化的关系曲线及拟合计算公式 .研究结果表明 ,该垫片具有较好的密封性能 ,泄漏率与温度成指数关系 ,随温度的升高而增大 ,符合多孔介质模型的方程 .     

变温粘弹性终态温度等效松弛模量曲线的确定

三维变温粘弹性本构方程已经建立，方程中终态温度等效松弛模量曲线G1(t）、G2（t)是计算中至关重要的反应材料性质的曲线．它们可由扭转、单向拉伸的外态温度等效松弛模量曲线确定．后两条曲线分别由相应一族变温的扭转、单向拉伸的松弛模量曲线确定．由于实验很难做出变温松弛曲线，因此，本文在文[1]的基础上给出了利用恒温下的扭转、单轴拉伸应力松弛实验曲线确定终态温度等效松弛模量曲线G1（t）、G2（t）、的方法．     

改进型模糊自整定比例积分微分温度控制系统

针对传统比例积分微分(PID)控制系统在温度控制中存在超调量大、处理时间长,以及温度的非线性、时变性和滞后性等问题,提出一种改进型的模糊自整定比例积分微分控制系统控制电炉温度.首先利用传统的PID控制器算法,计算出当前系统的误差及误差变化,再根据模糊推理和变论域的在线参数调整原理,修正比例参数、微分参数、积分参数,最后将这些参数传输到PID调节器输出控制电炉温度.通过对电炉在500℃与1 000℃时的控制仿真实验,结果表明改进型的模糊自整定PID控制算法对电炉温度控制的稳定性、鲁棒性更好,减少了温度波动对温度控制系统的影响.     

泡沫在井筒中流动的水力计算新方法

基于机械能守恒原理,考虑加速度压力梯度项,以Berthelot第二维里系数完善了泡沫流体的状态方程,结合了合理的假设,通过对理论公式推导和化简,得到了非牛顿流体可压缩流动的关于压力的常微分方程。对该方程采用Runge—Kutta方法进行求解,从而能够获得泡沫流体在井筒流动过程中的各水力参数。此方法物理数学意义明确,计算量小,编程方便,且不存在计算结果收敛性的问题。以泡沫正冲砂为例,此方法计算所得结果与文献计算方法所得结果一致,说明此方法具有较高的精度,能够满足工程需要。     

(TiB+TiC)/Ti复合材料的高温蠕变机制

对原位合成非连续增强体积分数为5%的(TiB+TiC)/Ti复合材料和纯Ti在500~700℃温度范围内的蠕变变形机制进行了研究.结果表明,复合材料在实验温度范围内其应力指数为5.80~6.43,与扩散型变形机制的应力指数相近,激活能为284 kJ/mol;Ti的蠕变机制随温度的提高发生了变化,在500℃和600℃温度的下应力指数为4.30、4.03,与位错型蠕变变形机制应力指数相近,其激活能为228 kJ/mol;而在700℃时Ti的蠕变机制为扩散型变形机制,应力指数为5.91.在700℃时纯钛和复合材料的蠕变速率和应力指数n较接近,这说明在此温度下由于增强相与基体传递载荷的能力下降,导致了增强效果的下降.     

考虑温度影响的非关联弹塑性饱和黏土本构模型

从不同温度作用下的压缩曲线和回弹曲线出发,利用等效的力学固结代替热固结,将常规温控三轴试验过程中复杂的热力学特性转化为纯力学特性,然后结合传统的临界状态理论,运用非关联流动法则,提出考虑温度影响,适用于正常固结饱和黏土的非关联弹塑性本构模型。模型包含6个独立参数,各参数的物理意义明确,且可由常规的温控三轴实验确定。随着温度的增加,压缩曲线和回弹曲线的斜率、临界应力比和泊松比不变,先期固结应力呈指数形式变化,此外,塑性势函数和屈服函数之间的比例因子可通过试算确定。结合高岭土和伯克土的常规温控三轴排水剪切试验数据,给出了模型参数的具体确定方法,并将模拟值和试验值进行对比,验证了该模型的合理性。     

SRK状态方程计算CH3Cl—72-C6H14二元体系气液相平衡

利用液相单循环气液相平衡釜对一氯甲烷-正己烷二元体系气液相平衡进行测定,利用SRK状态方程对实验数据进行回归并拟合出二元交互作用参数kij,其值为0．05。CH3Cl的液相组成随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大。CH3Cl气相组成的平均标准偏差为1．0764％,总压的平均标准偏差为0．9854％,说明SRK状态方程在拟合一氯甲烷-正己烷气液相平衡方面是精确的。在此基础上,时一氯甲烷-正己烷二元体系的全浓度范围内的气液相平衡数据进行了计算,得到了25,30,40,50℃时二元体系的p-x,y相图。