检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2022年第21期42卷 7884-7892页

作者：刘强万旭段远源油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京市昌平区102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京市昌平区102249 热科学与动力工程教育部重点实验室(清华大学) 北京市海淀区100084

采用超临界CO_(2)循环的增强型地热系统(enhanced geothermalsystems,EGS)是干热岩开发技术之一,回注参数决定了生产井口CO_(2)的压力和温度,进而影响循环的热力性能。基于青海共和盆地干热岩特性,建立井下换热模型,揭示井下沿程CO_(2)... 详细信息

采用超临界CO_(2)循环的增强型地热系统(enhanced geothermalsystems,EGS)是干热岩开发技术之一,回注参数决定了生产井口CO_(2)的压力和温度,进而影响循环的热力性能。基于青海共和盆地干热岩特性,建立井下换热模型,揭示井下沿程CO_(2)的压力、温度及相关热物性参数的变化规律,分析回注参数对CO_(2)-EGS循环热力性能的影响。结果表明:回注压力一定,增大过冷度,可提高生产井出口压力,进而提高净输出功率,且回注压力越大,增大过冷度对提高净输出功率的作用越明显。回注温度低于23.5℃时,净输出功率和发电效率随回注压力的升高先增加后降低;回注温度为20℃,回注压力为6.29MPa时系统的净输出功率最大,达3.17MW。

关键词：增强型地热系统超临界CO_(2)循环回注参数热力性能

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沥青颗粒旋风分离性能模型的建立与验证

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流体机械 2023年第6期51卷 33-38页

作者：王新超马强陈建义中国石油天然气管道工程有限公司河北廊坊065000 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

针对沥青颗粒因蓬松多孔、黏附性强、流动性差等造成旋风分离效率低,且目前商未有准确的分离效率计算模型等问题,以三区模型为基础,引入了新的特征尺寸、特征速度、颗粒球形度等因素,确定了更为准确的St数,最终建立了沥青颗粒分离性能... 详细信息

针对沥青颗粒因蓬松多孔、黏附性强、流动性差等造成旋风分离效率低,且目前商未有准确的分离效率计算模型等问题,以三区模型为基础,引入了新的特征尺寸、特征速度、颗粒球形度等因素,确定了更为准确的St数,最终建立了沥青颗粒分离性能的新模型。通过试验对比了新模型与原三区模型的差异性,结果表明,新模型可有效表征沥青的分离效率,误差不大于1.64%,表明该模型可准确表征颗粒密度、中位粒径、球形度在旋风分离过程中的影响;采用石油焦颗粒、煤粉颗粒、滑石粉颗粒等常规颗粒对该模型进行验证,新模型计算与试验结果吻合度高,其误差不大于1.03%,证明了新模型具有较高的普遍适用性。该模型的建立可为球形度小、流动性差、分离效率低的特殊颗粒旋风分离性能计算提供参考。

关键词：沥青颗粒旋风分离器模型建立

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乙烷裂解制乙烯过程反应动力学模型的研究进展

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过程工程学报 2021年第7期21卷 752-761页

作者：王娟徐皓晗解凯余海艳中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

随着乙烯工业的不断发展及能源结构的不断调整,裂解乙烯原料呈现多样性。近年来,乙烷裂解制乙烯技术逐渐成为工业生产的热点。乙烷作为乙烯生产的优选原料,不仅具有收率高、纯度高、质量高的产品优势,同时具有投资低、成本低、能耗低的... 详细信息

随着乙烯工业的不断发展及能源结构的不断调整,裂解乙烯原料呈现多样性。近年来,乙烷裂解制乙烯技术逐渐成为工业生产的热点。乙烷作为乙烯生产的优选原料,不仅具有收率高、纯度高、质量高的产品优势,同时具有投资低、成本低、能耗低的生产优势。作为裂解炉模拟的核心,研究乙烷裂解过程中的反应动力学模型可为工业生产提供精准预判。随工业应用范围的逐步扩大,该领域的理论研究也将迎来新的高潮。本工作对乙烷裂解的工艺优势、乙烷裂解反应动力学模型及结焦反应动力学模型的研究现状进行了总结。裂解反应动力学模型被分为经验模型、机理模型、分子反应动力学模型,结焦反应动力学模型被分为催化结焦、自由基结焦。针对未来的研究方向提出了新的展望,认为经验模型在裂解炉自动控制中的应用、自由基反应动力学模型的深入研究、乙烷与其他原料的共裂过程、裂解反应动力学与CFD技术的融合及基于多种生成机理建立结焦反应动力学模型五个方面将是今后需要关注的领域。

关键词：乙烷乙烯裂解结焦动力学模型

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入口面积可变式旋风分离器的性能

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石油学报（石油加工） 2021年第5期37卷 1031-1039页

作者：赵洋陈建义曹鸣谦叶松孔令胜中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102200 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102200

当旋风分离器的进气流量(Qin)小于设计流量时,分离效率会大幅降低。对此,笔者提出通过改变入口面积来保持或提高分离效率的解决方案。首先,以PV型旋风分离器为对象,通过冷态实验,对比了2种入口面积改变方式与分离效率的关系。结果表明,... 详细信息

当旋风分离器的进气流量(Qin)小于设计流量时,分离效率会大幅降低。对此,笔者提出通过改变入口面积来保持或提高分离效率的解决方案。首先,以PV型旋风分离器为对象,通过冷态实验,对比了2种入口面积改变方式与分离效率的关系。结果表明,随着进气流量减小,入口面积减小可有效提高分离效率,且侧堵入口(BS型)的效果优于横堵入口(BT型)。流场模拟结果表明,与BT型旋风分离器相比,BS型旋风分离器的切向速度更大,径向速度峰值更小且更均匀,因此其分离效率更高。其次,设计了1种入口面积可变式(VIA型)旋风分离器,确定了入口面积调节方法,并测试了其分离性能。结果表明,当进气流量从最佳进气流量递减时,因其入口面积可随之变小,入口气速基本不变,而分离效率不降反升,并在实验范围(Q_(in)为2300~9700 m^(3)/h)内一直保持较高的水平。

关键词：旋风分离器效率入口面积分离实验验证数值模拟优化设计

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管柱式气-液分离器溢流压力降计算模型

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石油学报（石油加工） 2021年第1期37卷 88-99页

作者：王亚安陈建义叶松岳题杨洋韩明珊中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

溢流压力降是评价管柱式气-液分离器(Gas-liquid cylindrical cyclone,GLCC)分离性能的重要指标,目前尚未形成有效的预测方法。为了准确预测GLCC溢流压力降,笔者基于压力降沿程分布理论,结合实验观测数据,综合考虑分离器结构参数、气-... 详细信息

溢流压力降是评价管柱式气-液分离器(Gas-liquid cylindrical cyclone,GLCC)分离性能的重要指标,目前尚未形成有效的预测方法。为了准确预测GLCC溢流压力降,笔者基于压力降沿程分布理论,结合实验观测数据,综合考虑分离器结构参数、气-液相操作参数及物性参数,建立了GLCC溢流压力降的半理论-半经验模型。该模型首次将GLCC溢流压力降分为3部分,即入口(Ⅰ区)损失、筒体(Ⅱ区)损失及出口(Ⅲ区)损失;并且在筒体损失的计算中,考虑了不同气、液相流型的分布及液滴携带因素对压力降的影响。该模型既可用于计算气-液两相溢流压力降,也可计算单气相溢流压力降。将该模型计算值与实验测量值进行对比,其相对误差在25%以内,说明该模型精度较高,建模方法可行。

关键词：管柱式气-液分离器(GLCC) 气-液两相流压力降模型

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极板凹凸结构形状对电解槽内部流动特性的影响

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过程工程学报 2021年第3期21卷 251-258页

作者：李军王娟张佳邹槊何星晨万加亿中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 北京航天动力研究所北京100076

目前压滤式水电解槽极板普遍采用球形凹凸组合结构,目的是能够增强流动的扰动程度,使电解液分布更加均匀。为了进一步改善流场分布,将五种不同形式的凹凸组合结构与电解单元极板结构相结合,采用数值模拟方法分析并比较了不同凹凸组合结... 详细信息

目前压滤式水电解槽极板普遍采用球形凹凸组合结构,目的是能够增强流动的扰动程度,使电解液分布更加均匀。为了进一步改善流场分布,将五种不同形式的凹凸组合结构与电解单元极板结构相结合,采用数值模拟方法分析并比较了不同凹凸组合结构通道内部的流动特性和流场分布特点。结果表明,五种结构通道内的速度分量uz均存在负速度分布区域,且该区域内的湍动能值较大;局部涡旋均表现为凹陷结构边缘处向凹陷内部发展的涡旋运动,涡旋流动细节与凹凸结构形式密切相关;平均涡通量及涡量值的分布表明凹凸结构主要影响局部区域的涡旋强度,对整体流动影响较小;流场分布均匀性与凹凸结构迎风面的形状尺寸等因素有关,其中Case D泪滴形结构的流场分布均匀性最好。

关键词：压滤式水电解槽凹凸结构涡旋运动涡通量涡量分布均匀性

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多组扭曲片排布方式对乙烯裂解炉管内产物收率的影响

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过程工程学报 2021年第4期21卷 401-409页

作者：何星晨王娟张佳万加亿王江云毛羽中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 北京航天动力研究所北京100076

针对乙烯裂解炉炉管内置入不同组数扭曲片对裂解产物收率的影响进行数值模拟,选用石脑油为裂解原料,得到不同管型的温度分布、乙烯等产物质量分数的分布情况。结果表明,扭曲片可有效降低管壁与核心流体间的温度梯度,且出口段置入3组扭... 详细信息

针对乙烯裂解炉炉管内置入不同组数扭曲片对裂解产物收率的影响进行数值模拟,选用石脑油为裂解原料,得到不同管型的温度分布、乙烯等产物质量分数的分布情况。结果表明,扭曲片可有效降低管壁与核心流体间的温度梯度,且出口段置入3组扭曲片的炉管换热效果最佳;炉管中乙烯与丁二烯的产率沿轴向距离线性增加,丙烯产率在反应后期的出口段下降;入口段置入2组、出口段置入3组扭曲片的L2R3型炉管具有较高的三烯收率,是光管的1.29倍。

关键词：扭曲片乙烯裂解炉产物收率数值模拟强化传热

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突变流道内空化准周期特性研究

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石油学报（石油加工） 2022年第4期38卷 855-866页

作者：王壮王江云薛凯王娟侯琳倩中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 徐州徐工基础工程机械有限公司江苏徐州221001 中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000 西安益翔航电科技有限公司陕西西安710065

采用环路动态实验测量和数值模拟方法对突变流道内的空化过程进行了研究,通过不同位置空泡气相体积分数、压力波动和频谱规律分析考察了不同空化状态下的准周期演化特性,发现不同空化状态下频谱规律不尽相同。由云状空化过程中的气相体... 详细信息

采用环路动态实验测量和数值模拟方法对突变流道内的空化过程进行了研究,通过不同位置空泡气相体积分数、压力波动和频谱规律分析考察了不同空化状态下的准周期演化特性,发现不同空化状态下频谱规律不尽相同。由云状空化过程中的气相体积分数和压力波动分析可知,流场内存在两类波动频率,分别以空泡团的低频脱落和微小空泡的高频再生、汇聚形式存在;同时发现不同空化状态下低频、高频变化规律的差异与空泡的形态和汇聚演化过程紧密相关。这种现象阐释了空化准周期演化过程的本质是微小空泡周期性生长后汇聚成团或直接脱落所导致的。

关键词：数值模拟空化演变空泡频谱规律准周期特性

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煤层气井底节流阀节流效应数值模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2021年第6期45卷 144-151页

作者：周劲辉张云熊至宜尚洁中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 中国石油大学(北京)过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 中国石油物资有限公司北京100029

在煤层气开采过程中,设置节流阀以降低压力和控制流量,但节流后如果温度下降,在一定条件下容易形成天然气水合物。为获得煤层气通过节流阀节流后形成水合物的条件,利用数值模拟方法,研究节流比、进口压力等参数对节流效应的影响。结果表... 详细信息

在煤层气开采过程中,设置节流阀以降低压力和控制流量,但节流后如果温度下降,在一定条件下容易形成天然气水合物。为获得煤层气通过节流阀节流后形成水合物的条件,利用数值模拟方法,研究节流比、进口压力等参数对节流效应的影响。结果表明:在进口压力为1、2、3、4、5和6 MPa,当节流比不变时,压降和温降均随着进口压力增大而增大,焦汤系数随着进口压力增大逐渐减小;当进口压力不变时,压降和温降均随节流比增大而减小;当进口压力大于5 MPa时,易形成天然气水合物。

关键词：节流效应焦汤系数温降天然气水合物煤层气

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管柱式气液旋流分离器液膜厚度的空间分布特性

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化工学报 2020年第11期71卷 5216-5225页

作者：王亚安陈建义叶松宋占荣韩明珊杨洋中国石油大学重质油国家重点实验室北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

管柱式气液旋流分离器(GLCC)是一种耦合离心力与重力的分离设备,其上部筒体内旋流液膜的分布特征显著影响其分离性能。液膜厚度作为该旋流液膜的关键参数,掌握其分布规律可为理解液膜的流动机制奠定基础。利用纽扣式电导传感器测量了GLC... 详细信息

管柱式气液旋流分离器(GLCC)是一种耦合离心力与重力的分离设备,其上部筒体内旋流液膜的分布特征显著影响其分离性能。液膜厚度作为该旋流液膜的关键参数,掌握其分布规律可为理解液膜的流动机制奠定基础。利用纽扣式电导传感器测量了GLCC上部筒体内的液膜厚度,通过改变入口气液相流量、入口喷嘴尺寸,系统地研究了其空间分布特性。结果表明,操作参数一定时,液膜厚度沿轴向向上趋于减小;在某一轴向位置,液膜厚度随入口气量的增大呈现“S”形分布,随入口液量的增大而近线性增大;此外,入口喷嘴尺寸对液膜厚度的分布影响显著:在不同的轴向位置,不同尺寸喷嘴对应的液膜厚度间的大小存在差异。液膜厚度随气液量的变化规律证明液膜逃逸是GLCC液相分离效率降低的直接原因,而喷嘴尺寸对液膜厚度沿轴向分布的影响则反映了GLCC旋流效应与重力效应间的相互作用。

关键词：管柱式气液分离器气液两相流电导探针液膜厚度分布

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