检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2019年第4期40卷 839-845页

作者：王艳芝赵彦琳姚军中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

应用大涡模拟研究了湍流方管中雷诺数为2.5×10~5时3种直径(50μm, 100μm, 500μm)的颗粒分散和沉降行为。模拟得到流体相的计算结果与实验数据吻合良好。颗粒场的分析结果表明,方管内产生的湍流驱动二次流对颗粒的分散与沉降行为... 详细信息

应用大涡模拟研究了湍流方管中雷诺数为2.5×10~5时3种直径(50μm, 100μm, 500μm)的颗粒分散和沉降行为。模拟得到流体相的计算结果与实验数据吻合良好。颗粒场的分析结果表明,方管内产生的湍流驱动二次流对颗粒的分散与沉降行为均有较大的影响。颗粒的分散性随颗粒直径的增大而降低。对于小颗粒,二次流对其分布其主导作用,整体分布较为均匀,在重力的综合影响下,其倾向于沉积在管道底部中心区域。对于大颗粒,重力对其沉降过程起主导作用,在在二次流的影响下,其易于沉积在方管的角落处。动力学分析结果表明,曳力主导小颗粒的运动,而大颗粒的运动主要受到重力的作用。

关键词：大涡模拟湍流二次流颗粒分散沉降

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旋风分离器自然旋风长的影响因素

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石油学报（石油加工） 2019年第3期35卷 613-620页

作者：高助威王娟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

自然旋风长为旋涡尾端到排气管下口截面的轴向距离。旋涡尾端是复杂的湍流动力学现象,对旋风分离器内颗粒返混、壁面磨损、料腿结垢和堵塞有重要影响。目前,学者们将自然旋风长的影响因素主要归结为筒体直径、入口面积和排气管直径3个方... 详细信息

自然旋风长为旋涡尾端到排气管下口截面的轴向距离。旋涡尾端是复杂的湍流动力学现象,对旋风分离器内颗粒返混、壁面磨损、料腿结垢和堵塞有重要影响。目前,学者们将自然旋风长的影响因素主要归结为筒体直径、入口面积和排气管直径3个方面,忽略了其他结构参数及操作参数的影响,故经验公式的准确性及适用性较差。笔者对旋风分离器内部能量传递过程进行分析,阐述旋涡尾端的存在机理,并实例说明自然旋风长经验公式的局限性与不足,总结了筒体的高/径比、锥体尺寸等几何参数,以及入口速度、入口浓度等操作参数对自然旋风长的影响,以期为旋风分离器高度的设计优化提供参考。

关键词：旋风分离器自然旋风长旋涡尾端能量传递影响因素

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气-液-固三相过滤过程滤芯压降特性

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石油学报(石油加工) 2025年第2期41卷 406-415页

作者：杨云兰常程冯艳丽刘涛金晶王亚倩刘俊杰吴小林中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 中国石油天然气管道科学研究院有限公司河北廊坊065000 中油管道机械制造有限责任公司河北廊坊065000

为了深入研究天然气输送过程中气体净化用过滤分离元件的气-液-固三相过滤性能,采用等效填充密度及理论填充密度表征粉尘沉积特性的方法,探究了滤芯精度和粉尘粒径对含液及含尘过滤过程压降变化影响规律。结果表明:对于洁净滤芯气-固过... 详细信息

为了深入研究天然气输送过程中气体净化用过滤分离元件的气-液-固三相过滤性能,采用等效填充密度及理论填充密度表征粉尘沉积特性的方法,探究了滤芯精度和粉尘粒径对含液及含尘过滤过程压降变化影响规律。结果表明:对于洁净滤芯气-固过滤过程,较小粒径粉尘更易堵塞滤材孔隙,导致在相同粉尘量沉积情况下滤芯压降增长速率增大,在相同时间内,同种滤芯的等效填充密度均高于理论填充密度,两者之间差异随着滤芯精度降低愈加显著;对于含液滤芯气-固过滤过程,滤芯压降随时间呈现线性增长,其压降增长速率随滤芯精度增高而增大,此过程等效填充密度和理论填充密度吻合性良好,平均偏差小于10%;对于含尘滤芯气-液过滤过程,滤芯压降首先在液体冲刷作用下逐渐降低,而后再次上升并最终达到稳定,在气-液过滤冲刷阶段,滤芯精度越低,滤材内粉尘结构越为松散,抗冲刷能力更弱,并且粉尘粒径增大将减缓压降的下降。

关键词：过滤压降粉尘液滴滤芯气溶胶天然气

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测试燃烧器放喷流动及燃烧特性数值模拟

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石油机械 2020年第3期48卷 66-71页

作者：程欣杨元明于铁峰黄圣松王江云中国石油长城钻探工程有限公司测试公司中国石油大学(北京)克拉玛依校区过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室

针对气井测试大流量放喷时燃烧产生的高热辐射和噪声对人员及设备造成的危害问题,采用RSM湍流模型、简化的甲烷-氧气2步反应组分输运模型、离散坐标法辐射传热模型、宽频噪声及F-W-H噪声模型对页岩气测试燃烧器大流量放喷燃烧过程进行... 详细信息

针对气井测试大流量放喷时燃烧产生的高热辐射和噪声对人员及设备造成的危害问题,采用RSM湍流模型、简化的甲烷-氧气2步反应组分输运模型、离散坐标法辐射传热模型、宽频噪声及F-W-H噪声模型对页岩气测试燃烧器大流量放喷燃烧过程进行了数值模拟,考察了大流量放喷时放喷流场及噪声传播规律。分析结果表明:测试燃烧器放喷为扩散燃烧方式,燃烧效率较低,燃烧不完全易冒黑烟,同时扩散燃烧形成上浮火焰形态,火焰根部距离套筒出口较近,形成的高温热辐射使燃烧器本体受热变形而失效;燃烧器内放喷头径向喷孔流速过高导致高射流噪声,进而产生高燃烧噪声,严重威胁人员和设备安全;采用提高燃气和空气混合效果的预混燃烧方式,并合理设计喷孔流速可以抑制现有燃烧器缺陷。所得结果可为大流量测试放喷燃烧器结构改进提供理论指导。

关键词：测试燃烧器数值模拟宽频噪声流场分析燃烧特性放喷噪声

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电弧熔丝增材制造综述:物理过程、研究现状、应用情况及发展趋势

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焊接 2020年第9期 31-37,63页

作者：李岩苏辰张冀翔中国石油大学(北京) 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

介绍了电弧熔丝增材制造(Wire arc additive manufacturing,WAAM)的工艺特点、系统组成和增材制造中发生的物理过程。重点从电弧增材装备系统研发、过程检测与控制、微观组织性能和缺陷、成形工艺与参数分析等四个方面论述了WAAM研究现... 详细信息

介绍了电弧熔丝增材制造(Wire arc additive manufacturing,WAAM)的工艺特点、系统组成和增材制造中发生的物理过程。重点从电弧增材装备系统研发、过程检测与控制、微观组织性能和缺陷、成形工艺与参数分析等四个方面论述了WAAM研究现状。当前研究热点是考察形成件微观组织和力学性能,分析成形件中的残余应力、变形、孔隙、开裂和分层等缺陷问题。另一个研究热点是针对不同的材料体系和不同的焊接工艺,考察影响成形件精度和表面形貌的关键因素。论文对于WAAM国内外的应用情况也作了简要介绍。综述发现,WAAM基础研究较为薄弱,特别是传热传质机理十分缺乏,亟需准确系统的理论和模拟研究促进该技术的发展,为WAAM提供精细化指导。

关键词：增材制造电弧综述基础研究

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低压气井排水采气用喷射器的性能

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过程工程学报 2020年第7期20卷 770-778页

作者：熊至宜刘洋李元黄宏韬李涛中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 中石化川气东送天然气管道有限公司湖北武汉430020 长庆油田分公司北京办事处北京100088

目前传统排水采气工艺对于低压气井的适应性较差,为解决此问题,本工作提出了一种新型的喷射器复合排水采气工艺。通过采用高压气体作为驱动流体,防止二次污染,并通过与泡排组成复合工艺的方式解决效率低下的问题,其中喷射器技术是核心... 详细信息

目前传统排水采气工艺对于低压气井的适应性较差,为解决此问题,本工作提出了一种新型的喷射器复合排水采气工艺。通过采用高压气体作为驱动流体,防止二次污染,并通过与泡排组成复合工艺的方式解决效率低下的问题,其中喷射器技术是核心。采用数值模拟的方法,以引射比为性能指标,通过对喷射器气相内部流场流动特征进行分析,得到了喷射器的结构尺寸、运行工况对喷射器引射比的影响规律。结果表明,喷射器在引射过程中存在抽吸作用和剪切加速作用;剪切加速作用只能使引射流体最多被加速至音速;在壅塞工况下,喷射器运行表现主要由抽吸作用决定,增加喷嘴渐扩段锥度和面积比,能减缓壅塞工况。运行工况主要通过影响激波强度与喷射器运行状态影响喷射器运行表现,工作压力的增大和出口压力的下降均会提高引射比,但会导致壅塞状态的发生。壅塞工况下,引射比受工作压力影响且与出口压力无关。

关键词：喷射器激波射流核心有效引射区域壅塞现象

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煤粉颗粒静电生成的实验研究

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中国科学院大学学报（中英文） 2020年第2期37卷 220-227页

作者：房佳赵彦琳姚军 WANG Chi-Hwa 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 新加坡国立大学化学与生物分子工程系新加坡117585

煤粉颗粒广泛应用于采矿、能源等气固两相传输行业中。在工作过程中,煤粉颗粒之间及颗粒与壁面之间的碰撞与摩擦会产生静电,若不及时放电,会在工作系统中逐渐积累,给安全生产带来很多问题,如煤粉颗粒结团、堵塞和爆炸等危害。此外,气固... 详细信息

煤粉颗粒广泛应用于采矿、能源等气固两相传输行业中。在工作过程中,煤粉颗粒之间及颗粒与壁面之间的碰撞与摩擦会产生静电,若不及时放电,会在工作系统中逐渐积累,给安全生产带来很多问题,如煤粉颗粒结团、堵塞和爆炸等危害。此外,气固两相流中煤粉颗粒带电会导致一系列测量问题,严重影响测量精度,甚至损坏仪器等。基于已有单颗粒静电生成的测量实验系统,研究三角形煤粉颗粒的各个因素对静电生成的影响,对诸因素进行比较分析,发现颗粒的长宽比、面积、前冲角、相对湿度及表面粗糙度均对静电有较大的影响,总结煤粉单颗粒静电生成机理及影响因素。

关键词：煤粉颗粒静电表面粗糙度

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CO2海洋封存系统管道腐蚀特性研究进展

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腐蚀科学与防护技术 2019年第6期31卷 672-680页

作者：颜开向勇陈晓玲中国石油大学(北京)机械与储运工程学院多相流腐蚀与防护实验室过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室

碳捕集与封存(CCS)技术是减少CO2排放的重要举措。将海洋作为CO2的封存场所可以永久封存大量的CO2,具有广阔的发展前景。液态CO2运输和复杂的海洋环境是CO2海洋封存系统的主要特点,液态CO2中杂质气体组分以及高含盐的外部海洋环境会对CO... 详细信息

碳捕集与封存(CCS)技术是减少CO2排放的重要举措。将海洋作为CO2的封存场所可以永久封存大量的CO2,具有广阔的发展前景。液态CO2运输和复杂的海洋环境是CO2海洋封存系统的主要特点,液态CO2中杂质气体组分以及高含盐的外部海洋环境会对CO2运输管道和其他设施造成严重的内腐蚀与外腐蚀问题。本文介绍了CO2海洋封存的原理和方式,着重分析了海洋封存系统中影响CO2运输管道内部腐蚀和外部腐蚀的主要因素,并列举了一些防腐措施。最后,对CO2海洋封存系统腐蚀问题研究进行了展望。

关键词：碳捕集封存液态CO2 海洋封存腐蚀杂质气体

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地热井深度对ORC系统热经济性的影响

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工程热物理学报 2019年第9期40卷 1958-1962页

作者：刘强孙杰段远源中国石油大学(北京)油气资源与探测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 中国科学院可再生能源重点实验室广州510640 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

发展地热发电是减少燃煤消耗和污染物排放的重要方向,有机朗肯循环(ORC)是利用中低温地热能发电主要技术之一。地热井深度决定了地热流体温度,进而影响ORC的热力性能,此外钻井成本、生产/回注泵耗功和系统投资亦受地热井深度的影响。本... 详细信息

发展地热发电是减少燃煤消耗和污染物排放的重要方向,有机朗肯循环(ORC)是利用中低温地热能发电主要技术之一。地热井深度决定了地热流体温度,进而影响ORC的热力性能,此外钻井成本、生产/回注泵耗功和系统投资亦受地热井深度的影响。本文针对徐家围子三个典型地热井深度(2700m、3200m和4000m),以系统净输出功最大为目标函数优化了异戊烷的蒸发温度,分析了地热井深度对ORC热经济性的影响。结果表明:随着生产井深度的增加,生产/回注泵耗功占比降低,单位功率所需换热面积降低,发电成本降低;生产井深度为4000 m,上网电价为1.2 CNY.(kW·h)^-1时投资回收期约10年。

关键词：地热能有机朗肯循环钻井深度热经济性

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窜气对旋风分离器流场动态特性的影响

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工程热物理学报 2019年第9期40卷 2076-2083页

作者：王迪孙立强周发戚贾梦达魏耀东中国石油大学(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重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院克拉玛依834000

料腿向上窜气是旋风分离器操作中的常见现象,不仅会对流场造成扰动,而且导致颗粒返混进而影响分离效率。为了探究窜气对动态流场的影响规律和机理,本文以PV型旋风分离器为研究对象,使用HWA测量速度流场的基础数据进行对比分析,采用Reyno... 详细信息

料腿向上窜气是旋风分离器操作中的常见现象,不仅会对流场造成扰动,而且导致颗粒返混进而影响分离效率。为了探究窜气对动态流场的影响规律和机理,本文以PV型旋风分离器为研究对象,使用HWA测量速度流场的基础数据进行对比分析,采用Reynolds应力输送模型对料腿在不同窜气率下的压力流场进行数值模拟,初步探讨了窜气率对于压力波动的影响机理。结果表明,当入口速为15 m/s时,随着窜气率的增加,压力波动的幅值逐渐增大,当窜气率超过52%后压力波动强度开始下降。利用FFT对压力波动信号进行频谱分析表明旋风分离器内存在2个不同的主频,主频1为7Hz的低频,来源于向上窜气造成的压力波动;主频2为78.3Hz的高频,来源于旋涡尾端摆动。

关键词：旋风分离器数值模拟窜气压力波动主频

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