国内换热器流体诱导振动的研究状况

回顾了国内换热器流体诱导振动研究的重要成果,其主要表现在两个方面,一是防止振动方面,通过分析致振原因,提出防振的具体措施,避免设备破坏;另一个是有效利用振动方面,即流体流动诱发新型传热结构的振动以实现强化传热。流体诱导振动是一门实用性很强的边缘学科,随着现代工业的发展,这一学科的前景非常广阔。     

多孔SiC中黏弹性流体的流变性数值研究

为研究黏弹性流体在多孔SiC中流变行为,将多孔SiC的骨架建成十四面体结构单元的阵列,利用POLYFLOW计算流体力学软件,黏弹性流体的本构方程采用PTT模型,主要研究黏弹性流体流经多孔SiC的法向应力及剪切应力随松弛时间、多孔介质孔径以及流速变化规律,以及剪切速率的分布特点。黏弹性流体弹性越强,孔道结构对其作用的应力越大,从而使聚合物分子链发生断裂的几率越大。     

岩石弹性参数对流体敏感性研究及应用

本文从储层砂体预测和含油气性检测的研究出发,基于Biot-Gassmann方程,分析了岩石弹性参数对不同孔隙流体的敏感性。通过对济阳坳陷下第三系岩样的弹性参数测试数据对比分析了不同弹性参数对流体敏感性影响,提出该研究区储层流体检测的高敏感性的弹性参数以及弹性参数组合。     

黏弹性流体环空内的起动流分析

利用分离变量法得到了Maxwell型黏弹性流体在环空内起动流时的解析解,并对其流动特性进行了计算和分析。结果表明,黏弹性流体在环空内的起动流呈现出周期性的、衰减的振荡流特点,环空内的速度剖面在不同时刻呈现出不同的规律,并且在流体弹性效应较强时,环空内有可能出现暂时的逆流现象。环空内不同位置处的振荡规律是不同的,环空中央附近的振荡强度要强于壁面附近的。流体的弹性效应越强,振荡幅度越大,趋于稳定的时间就越长。随着时间的延续,流体的弹性对速度剖面的影响逐渐减弱。环空间距对振荡流有抑制作用。间距变小,将使振荡流的振幅减小、频率增加,平均速度的稳定值减小。     

诱导换热管流体弹性振动的换热及结垢性能研究

通过对换热器内安置流体诱导构件进行了传热和抗污垢性能的实验研究,对圆管内安置顺排圆柱和错排圆柱进行了传热和抗污垢性能对比,研究认为错排圆柱内件不仅可以增加管内的换热系数,而且也增强了抗污垢能力,延长了设备高效运行的时间。     

黏弹性流体中单气泡上升速度的研究

为了揭示黏弹性流体中单气泡的运动规律,采用高速摄像技术对聚丙烯酰胺(PAA)溶液中单气泡的运动行为进行了研究。通过Matlab 10.0利用自编程序得到了气泡的上升速度,考察了溶液流变性质和表面活性剂对气泡上升速度的影响。结果表明:气泡的上升速度随体积的增大而增大,并发生速度跃迁现象,发生跃迁时的临界体积随溶液黏弹性的增大而减小,随表面活性剂浓度的增大而增大。气泡形状的变化与速度跃迁相关,当气泡体积低于临界体积时,气泡的形状为球形或椭球型,当气泡体积高于临界体积时,气泡出现了尖端尾部,且尖端尾部两侧界面向气泡内部凹进。提出了预测气泡速度跃迁的临界条件,预测值与实验值重现性较好。     

负压差立管气固流动的不稳定性实验分析

负压差立管内气固两相流具有流动的不稳定性,比较典型的是颗粒流量的不稳定性. 实验表明这种不稳定性主要有两种形式,一种是流量偏移,流量从一个值逐渐或突然转变为另一个值,这种现象一般发生在立管的入口或出口,是颗粒失流化架桥产生的;另一种是流量振荡,流量在一定的范围内发生波动变化,即低频脉动流动,这是颗粒逆压力梯度流动压缩气体造成的. 负压差立管气固流动的不稳定性对工艺过程的运行具有潜在的危害性.     

黏弹性流体在尺寸渐变型微观孔道流动规律研究

随着国民经济的快速发展,为满足对于石油产品的大量需求,油田对于三次采油技术进行了积极的探索,聚合物溶液驱油作为一种有效地提高采收率手段得到了广泛的应用和迅速的发展。建立了黏弹性流体流动的微观孔道模型;采用上随体Maxwell本构模型;运用POLYFLOW有限元流体力学软件对模型进行求解;得到了模型的有关速度等值线、流函数分布图;分析了松弛时间、流量、孔喉比对于微观波及效率的影响。     

银杏叶提取物的超临界流体干燥实验研究

银杏叶提取物是一种天然保健产品。传统的冷冻干燥或者喷雾干燥对于保健品品质均有不同程度的破坏。通过L25 5^5正交试验设计,研究银杏叶提取物超临界流体干燥中超临界流体的压力、温度、流量以及干燥时间和提取物初始固含量等参数对于产品中残留溶剂的影响;根据正交试验结果分析得出了优化的工艺参数,并根据优化参数的校核试验验证了所得的相关结论。     

旋风分离器内气相旋转流不稳定性的实验研究

旋风分离器内气相旋转流具有较强的不稳定性,其表现形式是旋转流的旋转中心围绕几何中心的偏心摆动,导致流场的瞬时速度随时间发生脉动变化。这种旋流的不稳定特性难以用时均流场参数进行描述,需要用动态流场参数描述,为此采用热线风速仪测量了?300 mm旋风分离器内瞬时切向速度随时间的变化。实验结果表明瞬时切向速度是由气体湍流形成的高频脉动和旋转流偏心摆动形成的低频脉动两部分叠加构成,据此探讨了旋转流摆动形成的机制。瞬时切向速度的低频脉动来源于刚性涡的偏心摆动,脉动幅值与偏心距成正比。通过瞬时切向速度频域建立了旋转流的摆动频率与入口速度、筒体直径和排气管直径的计算模型。     

小直径封隔器胶筒的研制

介绍了原油开采用小直径(104mm)封隔器胶筒的胶料配方和结构设计。采用NBR为主体材料、DCP为硫化剂、甲基丙烯酸镁和炭黑为补强刑的配合，结构为简单桶形，高度为100mm的胶筒强度高、弹性好，在模拟井下工作状态(浸油、120℃)试验中密封压差达到25MPa，能满足油田大部分套变井的施工要求。     

R290在小管径水平微肋管内凝结换热实验研究

实验研究水平微肋管内R290的两相流凝结换热特性,在内径为4.3 mm,长度为900 mm的铜管内,测得R290在质流密度180—300 kg/(m~2·s)、饱和温度40—55℃、热流密度3—10 kW/m~2以及干度0.9—0.1范围内的凝结换热系数;分析了质流密度、饱和温度、热流密度以及干度对R290凝结换热性能的影响。结果发现:凝结换热系数随质流密度、热流密度的增大而增加,随饱和温度的升高而减小;随着R290的凝结液化,干度减小,其凝结换热系数也随之减小,仅在热流密度过大时出现先增后减现象。并分别采用4种经典的凝结换热关联式预测R290的凝结换热系数,对比实验结果得出Chang等和Yu等的预测精度比较高。     

Experimental studies on phase inversion in a small diameter horizontal pipe

The present work describes phase inversion during kerosene–water flow through a 0.012 m diameter horizontal pipe. The phenomenon has been identified using three techniques namely the optical probe technique, pressure drop measurements and an isokinetic sampling technique. Since repeated experiments have reveled dispersed flow to occur at high mixture velocities (>1 m/s), the studies have been conducted for mixer velocity ranging from 1 m/s to 2.5 m/s. The observations have shown that the transition from oil-in-water to water-in-oil dispersion occurs via an emulsified homogenous mixture at high mixture velocities while several different flow patterns mark the transition at lower flow rates of the two phases.     

Experimental laminar falling film heat transfer coefficients on a large diameter horizontal tube

A test rig was designed and fabricated to measure local heat transfer coefficients from a large-diameter, steam-heated horizontal tube to thin falling films of water. The results of the experiments generally support the theory developed by Rogers for laminar film conditions, which were found to persist up to film Reynolds numbers of about 2000. Agreement between theoretical predictions of heat transfer coefficients and the measured values is reasonable for the thermal boundary layer development region, but measured values are about 20% lower than predicted values in the developed region. The lower values in the developed region are attributed mainly to measured film thicknesses being greater than predicted values.     

小径厚比外压圆筒许用压力的推证与辨析

探讨了国家标准 GB1 50 -1 998和 GB1 50 -89中小径厚比的外压圆筒许用外压的理论依据 ,详细推导了国标中小径厚比情况下的各许用外压公式 ,并分析比较了它们的大小关系及影响因素     

小直径管道气液逆流的流体力学

文章提出了一种新反应器形式——小通道逆流反应器,考察了模型中单管道的进出口和管长对流体力学性能的影响。设计了管道的不同进出口结构,对比研究其液泛特性。结果显示:小直径管道的进出口结构对液泛特性有明显的影响,增加管子的进出口结构使液泛气速得到极大的提高。I管的进出口形式最圆滑,可以有效避免气、液在进出口处发生冲突。其液泛气速最高可达7.6 m/s,远远高于平切口管道内的操作气速,说明进出口越圆滑液泛气速越大。使用圆滑进出口的管道,考察了管长对液泛特性的影响。发现长度增大后,管道的液泛气速相差不大,但压降有所增大。小直径管子的压降很小(100 Pa/m左右),且变化平稳。     

小管径-粒径比颗粒无序堆积通道内壁面效应数值研究

采用DEM-CFD方法对小管径-粒径比颗粒无序堆积通道内壁面效应进行了数值研究。针对D/d_p=5.0圆球无序堆积通道构建了光滑壁面和波节壁面两种通道壁面结构,分析了不同壁面结构堆积通道内孔隙率分布、流动和温度场分布及其流动换热性能。结果表明：小管径-粒径比光滑壁面颗粒无序堆积通道内壁面效应显著,壁面附近平均流速明显高于堆积中心区域,而平均温度要低于堆积中心区域,壁面附近0.5d_p区域内通过的流体质量流量比例为46%;波节壁面结构抑制了通道壁面附近漏流,可小幅提高堆积通道的换热能力,但堆积通道内的流动阻力也随之增大,其综合换热性能较光滑壁面堆积通道有所下降。     

Impacts of ratio of asymptotic bubble width to diameter of circular tube and Reynolds number in a gas bubble driven flow

This study investigates the steady-state flow field in a circular tube filled with a viscous fluid expelled by a long gas bubble. We use a finite difference method (FDM) with successive over-relaxation (SOR) in the computation of the viscous fluid flows. An empirical deduced bubble profile is employed to simplify the complex computation of the interface shape between the gas and the viscous fluid. By varying the ratio of the bubble width to the diameter of the circular tube (λ), the numerical simulation shows three fluid flow patterns: the complete bypass flow, the recirculation flow and the transient flow. The first two flow patterns of the viscous fluid are coincident with other researches. The transient flow pattern found in the present study shows a clear transition from the complete bypass flow to the recirculation flow, as well as the migration of the stagnation point. The results also clearly present the effects of the inertia force, which is represented by the Reynolds number (Re), on both the flow patterns and the vorticity distribution on the bubble interface. The flow at the rear part of the bubble with higher Reynolds number (i.e., 0<Re?400) is a novel study in recent researches.