输流管道流体结构互动响应研究

基于充液管系轴向流固耦合振动4方程模型,研究了连接耦合、泊松耦合、摩擦耦合 3种形式对充液管道振动响应的影响。介绍了特征线法求解过程,并对水箱-直管-阀门(RPV)管系在阀门瞬间关闭时的瞬态响应进行了数值仿真计算。结果表明,流固耦合作用对充液管道振动响应有较大影响。3种耦合作用中,摩擦耦合影响较小,连接耦合与泊松耦合影响较大。针对气液两相流动,列举了常用的压力波速计算模型,优选了合适的波速计算表达式,分析了含气率对压力波速的影响,旨在为进一步研究气液混输管道流固耦合振动提供一定的理论指导。      

气液两相流集输管汇偏流问题研究

在油气集输系统中,管汇用于汇集与分配各井口采出物。管汇系统进行流量分配时,流型、惯性力、重力等因素将导致各引出管流量分配不均,影响集输工艺系统运行的经济性与安全性。为能够充分认识管汇偏流现象,有必要系统地梳理管汇偏流问题研究现状。压力分布不均、湍流、惯性力是造成单相流管汇系统偏流的主要原因;与单相流管汇相比,气液两相流管汇偏流成因还包括流型、气液两相惯性差异、气体携带液体的能力等。几何因素、运行参数和流体物性是管汇偏流的主要影响因素,为此采取几何结构调整、压力分布调整、流型调整、气液两相预分离、多级分配五种偏流控制方法降低管汇偏流程度,并指出油气集输管汇系统偏流问题中有待深入研究的问题。     

减压站的控制

管道通过高差起伏地段将会形成高点不满流，在管道停输时还造成管道最低点超压，不满流会使全线正常的生产调节滞后，很难对可能发生的管道泄漏事故进行报警和定位，气代的存在使管道再启动困难。设置减压站，用调节阀节流技术来解决大落差运行控制问题已取得了成功的应用。文中对减压阀的选择、减压站控制过程进行了总结。减压阀控制参数的设定直接影响控制的效果，在设计时需对各控制方案进行模拟和经济比较。     

水平管内油水乳状液相转变过程分析

1.实验简述 油水两相流动实验在油水两相流实验环道上进行,采用粘度62.8cp的白油和自来水,实验环道全长30m,管道内径26.1mm。油、水在0.035m~3混合罐内搅拌均匀后,由一台单螺杆泵打入环道,流经质量流量计、流型发展段、压降测试段、流型观察段和流型检测段,最后进入混合     

状态方程和活度模型在液固相平衡计算中的应用

分别采用状态方程和活度模型描述液相,采用溶液理论描述固相,对液固两相平衡进行了计算。比较了ＰＲ和ＳＲＫ状态方程以及活度模型描述液相特性时对液固平衡计算结果的影响。通过算例分析可知,采用ＰＲ和ＳＲＫ状态方程描述液相时相平衡计算结果差别不大,液相和固相都采用活度模型时计算结果也很相近。上述结果表明,对于计算原油中固相沉积相平衡,可以采用状态方程或者活度模型描述液相的特性,两者对计算结果的影响不大。     

原油/水管流压降规律实验

在油水多相流环道上利用原油与矿化水进行油-水两相流流型和压降实验。混合流速为0.1~1.1m/s,入口含水率为0.1~0.7,实验温度分别为60℃和70℃,并进行了破乳剂质量浓度为0.1 mg/L条件下的比较实验。把原油/水流型区分为油包水乳状液流型、混合流型和水环流型3种,并根据不同流型分析了温度、含水率、混合流速和加入破乳剂等因素对原油/水管流压降的影响规律。实验表明,流型是影响压降规律的主要因素;其它因素对压降的影响规律随流型的不同而改变。     

海底管道立管系统弯头部位静、动荷载分析

海底油气管道中流体的不稳定流动会诱发立管系统的振动,使立管系统弯头部位发生疲劳破坏,影响管道的使用寿命。基于段塞流特征参数的经验关系式和简化的段塞流运动模型,提出了一种分析立管弯头部位静、动荷载的计算方法。实例计算表明:弯头部位的动反力比静压力低2个数量级,实际分析时可忽略动反力的影响,认为段塞流对管道的冲击力近似等于管道所受到的静压力;流速对立管弯头部位的静、动荷载变化规律的影响极为明显。     

管道顺序输送高差混油研究

成品油管道线路起伏时相邻油品的密度差和粘度差是影响混油形成的重要因素.分析了两者对混油过程的影响,推导出了与混油区的物质分布相关的轴向有效分散系数,提出了管道顺序输送高差混油模型.湍流时,粘度对流速断面形成的影响在油流核心不明显,主要是密度差别导致流速断面变化而影响有效分散系数,因此,可忽略混油区粘度的变化.在此基础上简化模型,推导出了高差混油浓度分布的基本方程.通过算例对雷诺数、管长和倾角等影响混油的因素进行了分析.结果表明,倾角对混油的影响程度随着输送距离的增长和雷诺数的提高逐渐减小,特别是在高于临界雷诺数的高度湍流和长距离输送时,倾角对混油的影响程度相当小.     

水平管内油水两相流流型转换特性

以高黏度的油和水为工质,在内径为25.7 mm,长52 m的水平不锈钢油水两相流实验环道内对油水两相流流型及其转换特性进行了实验研究.根据实验结果定义了不同流动条件下出现的流型,绘制了流型图.对影响油水两相管流流型转换的各种因素进行了综合分析,利用量纲分析的方法得出了流型转换的准则关系式,并提出了一个较为准确的有关油水两相管流中反相临界含水率的计算相关式.     

重组分对天然气相态特征的影响

组分分析是进行相平衡计算，分析天然气相态特征的基础。以相平衡计算为基础，采用PR方程计算了不同组分含量天然气的相态曲线。为了说明重组分含量的多少是否能反映天然气的相态特征，特别假设了第三组气样，它们的重组分总含量基本一致，但具体组分不同。分析表明，少量重组分的存在，会明显地提高天然气的临界冷凝压力和临界冷凝温度，少量的重组分对天然气的相态特征有很大的影响；不同重组分的具体影响有所不同。应避免将C₆或C₇以上组分合并为一项处理，仅根据重组分的总含量并不能准确反映出天然气的相态特征，对重组分的分析应尽可能精确。