检索结果-内蒙古大学图书馆

工业安全与环保 2025年第1期51卷 25-30页

作者：朱庆杰李德广易善文常州大学江苏省油气储运技术重点实验室江苏常州213164

为研究常州市埋地燃气管道失效风险的时间效应,选取了影响其失效概率的4个主要因素,根据灰色模型GM(1,1)分析了各影响因素的时间效应,在此基础上将灰色模型与神经网络有机结合构建了灰色神经网络模型(GNNM),进而利用灰色神经网络模型分... 详细信息

为研究常州市埋地燃气管道失效风险的时间效应,选取了影响其失效概率的4个主要因素,根据灰色模型GM(1,1)分析了各影响因素的时间效应,在此基础上将灰色模型与神经网络有机结合构建了灰色神经网络模型(GNNM),进而利用灰色神经网络模型分析了各因素影响下常州市埋地燃气管道综合失效概率的时间效应,然后借助失效概率转换函数将失效概率转换为预警失效概率,最后实现了对常州市埋地燃气管道2027年的失效风险预警。预警结果表明,2027年研究地区大部分区域的埋地燃气管道风险等级将进入较高风险,东南及东北的小部分区域风险将变为高风险,需要尽快采取相关措施抑制其失效风险的持续上升以及预防失效致灾事故的发生。

关键词：埋地燃气管道失效时间效应 GM模型灰色神经网络失效概率

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±800 kV高压直流接地电流对埋地管道的干扰

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西安石油大学学报(自然科学版) 2025年第1期40卷 99-105页

作者：赵书华卢小蝶黎少飞饶永超常州大学石油与天然气工程学院能源学院江苏常州213016 江苏省油气储运技术重点实验室江苏常州213016 国家管网集团西南管道有限责任公司天水输油气分公司甘肃天水741002

基于COMSOL软件建立了±800 kV高压直流接地电流对埋地管道干扰模型,研究接地电流对埋地管道的干扰规律,详细分析了管道最小防护距离的影响因素。结果表明:管道长度、管道防腐涂层类型、土壤电导率对受到高压直流接地电流干扰的管... 详细信息

基于COMSOL软件建立了±800 kV高压直流接地电流对埋地管道干扰模型,研究接地电流对埋地管道的干扰规律,详细分析了管道最小防护距离的影响因素。结果表明:管道长度、管道防腐涂层类型、土壤电导率对受到高压直流接地电流干扰的管道影响较大。管道越长,管道防腐涂层电导率越大,土壤电导率越小,管道的最小防护距离越大,其受到的干扰越大。当管道长度达到或超过600 km时,管道受到的干扰程度趋于稳定;管道常用的3PE、环氧粉末、石油沥青3种防腐涂层中,3PE防腐涂层管道最小防护距离最小,其受到的干扰程度最小;在多层土壤结构中,管道最小防护距离的影响主要由电导率最小的一层土壤决定,可将电导率最小的一层土壤的电导率视为整体土壤的电导率来考虑。

关键词：高压直流油气管道电流干扰最小防护距离数值模拟

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水合物阻聚剂作用机理与性能影响因素研究进展

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低碳化学与化工 2025年第3期50卷 135-147页

作者：穆祎柳扬吕晓方穆慧云孙秉才周诗岽马千里王传硕常州大学石油与天然气工程学院油气与新能源储运技术江苏省高校重点实验室江苏常州213164 中国石油安全环保技术研究院有限公司北京102206

由水合物生成及聚集引起的管道堵塞是深海油气流动保障面临的主要问题之一。水合物阻聚剂(AAs)可通过阻止水合物颗粒聚集从而防控水合物堵塞,具有使用剂量低、适应高过冷度(>10℃)环境等优点,应用前景广阔。首先综述了不同类型的水... 详细信息

由水合物生成及聚集引起的管道堵塞是深海油气流动保障面临的主要问题之一。水合物阻聚剂(AAs)可通过阻止水合物颗粒聚集从而防控水合物堵塞,具有使用剂量低、适应高过冷度(>10℃)环境等优点,应用前景广阔。首先综述了不同类型的水合物阻聚剂,从分子尺度分析了阻聚剂在水合物表面的作用机理,以及阻聚剂构象对其性能的影响;然后总结了常用的阻聚剂评价设备及评价方法,并探讨了体系中液烃组成、含水率、蜡、沥青质,以及盐等其他物质对阻聚剂阻聚效果的影响;最后展望了水合物阻聚剂的未来发展。水合物阻聚剂在体系中的作用机制是复杂的,可根据不同体系选择适应性与阻聚效果更好的阻聚剂。本研究可为开发高效、绿色、经济的水合物阻聚剂提供参考。

关键词：流动安全保障水合物阻聚剂分子动力学模拟

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内浮顶罐组油气泄漏扩散叠加效应的数值模拟与风洞实验研究

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化工学报 2019年第11期70卷 4504-4516页

作者：黄维秋方洁吕成吕爱华孙宪航常州大学江苏省油气储运技术重点实验室

内浮顶罐的油气泄漏会给油罐区的安全和环境带来潜在的危害。基于CFD及其Realizable k-ε湍流模型,建立了内浮顶罐的风场和油气浓度场数值模拟方法,并通过风洞实验验证其可行性。之后,重点讨论单罐、双罐、四罐情况下的流场与浓度场分... 详细信息

内浮顶罐的油气泄漏会给油罐区的安全和环境带来潜在的危害。基于CFD及其Realizable k-ε湍流模型,建立了内浮顶罐的风场和油气浓度场数值模拟方法,并通过风洞实验验证其可行性。之后,重点讨论单罐、双罐、四罐情况下的流场与浓度场分布。结果显示:紧贴浮盘边圈缝隙泄漏上方的油气浓度最高,容易产生火灾等危险;罐组之间存在相互影响作用,由于前方罐的阻挡作用,后方的罐内风速较小,容易产生油气叠加,导致油气浓度高于前方罐,更容易达到爆炸极限。无论从安全、环保还是人员健康方面,都应采取相应措施及时监控。

关键词：内浮顶罐油气风洞数值模拟扩散计算流体力学

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水平管气液衰减螺旋流的流型及压降发展

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机械工程学报 2020年第20期56卷 214-222页

作者：刘雯李华峥王雪王树立常州大学江苏省油气储运技术重点实验室常州213100

气液衰减螺旋流在工业中应用广泛,但是对其中的关键问题,衰减影响下的螺旋流发展运动规律认识不清。通过室内试验研究空气-水两相流在内径25 mm、长4 m的水平管中流型和压降沿流向的变化规律。通过可视化试验获得叶片式起旋器下游不同... 详细信息

气液衰减螺旋流在工业中应用广泛,但是对其中的关键问题,衰减影响下的螺旋流发展运动规律认识不清。通过室内试验研究空气-水两相流在内径25 mm、长4 m的水平管中流型和压降沿流向的变化规律。通过可视化试验获得叶片式起旋器下游不同位置处的螺旋流流型,测量下游沿流向不同区间的压降波动信号。试验发现,在离心力作用下,螺旋流中气液相界面发生重构,形成螺旋流中特有流型。但是由于离心力的衰减,导致螺旋流流型不断变化,逐渐转变成非旋流流型。流动压降沿流向逐渐降低,最终趋于非旋流压降;不同螺旋流流型的维持距离不同,同时也受来流气液相雷诺数的影响。基于流型及压降分析,获得起旋器下游不同位置处的螺旋流流型图。

关键词：气液两相螺旋流流型压降衰减

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水平管气液螺旋流流型辨识及压降波动研究

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工程热物理学报 2021年第1期42卷 155-164页

作者：刘雯李华峥王雪王树立常州大学江苏省油气储运技术重点实验室常州213100

本文通过实验研究了水平管中叶片式起旋器引发的气液螺旋流流型及压降规律。采用背光成像法拍摄了流型并记录了压降波动情况。在该实验范围内观察到4种气液螺旋流流型:螺旋泡状流、螺旋气柱流、螺旋间歇流和螺旋环状流,并结合压降的概... 详细信息

本文通过实验研究了水平管中叶片式起旋器引发的气液螺旋流流型及压降规律。采用背光成像法拍摄了流型并记录了压降波动情况。在该实验范围内观察到4种气液螺旋流流型:螺旋泡状流、螺旋气柱流、螺旋间歇流和螺旋环状流,并结合压降的概率密度函数(PDF)曲线图分析了各流型特点。同时研究了来流雷诺数及相分布对起旋器下游螺旋流流型的影响,发现气液相雷诺数的大小是流型转变的关键,另外,来流气液相分布也会影响起旋器下游流型。最后基于流型及压降波动的PDF分布,绘制了起旋器出口附近的螺旋流流型图,并与已有流型图进行比较。

关键词：气液两相螺旋流流型压降

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垂直管内气液螺旋流的衰减特性研究

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工程热物理学报 2022年第1期43卷 128-138页

作者：刘雯王雪吕孝飞窦祥骥周昊常州大学江苏省油气储运技术重点实验室常州213164

气液两相旋流在工业中应用广泛,为了研究螺旋流的维持距离,从而提高气井的携液能力,本文通过数值模拟研究了叶片式起旋器引发的气液两相螺旋流衰减特性,获得了预测螺旋流维持距离的关系式。研究发现:起旋器下游气液相分布变化,环状液膜... 详细信息

气液两相旋流在工业中应用广泛,为了研究螺旋流的维持距离,从而提高气井的携液能力,本文通过数值模拟研究了叶片式起旋器引发的气液两相螺旋流衰减特性,获得了预测螺旋流维持距离的关系式。研究发现:起旋器下游气液相分布变化,环状液膜沿管周向分布逐渐变均匀,气相切向速度相对于轴向和径向速度,衰减最明显;然后基于模拟结果,通过气液两相旋流数和绝对涡通量定量研究了旋流强度和涡强度的衰减规律:随着表观气速增大和表观液速减小,旋流数减小,涡通量增大,但涡强度的衰减程度较小;最后提出了预测气液螺旋流中旋流强度和涡强度衰减的关系式,为气液螺旋流的作用距离提供参考。

关键词：气液两相螺旋流数值模拟衰减叶片式起旋器

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障碍物对丙烷-空气爆炸火焰加速的影响

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爆炸与冲击 2018年第5期38卷 1106-1114页

作者：周宁张国文王文秀赵会军袁雄军黄维秋宗永迪常州大学江苏省油气储运技术重点实验室江苏常州213016

研究了障碍物阻塞率、障碍物间距、障碍物空间位置对丙烷-空气爆炸过程及火焰加速效应的影响。采用雷诺平均(RANS)方程和湍流火焰封闭燃烧模型计算非稳态燃烧过程,主要分析障碍物周围复杂流场特性以及湍流涡与火焰面作用的详细机理。结... 详细信息

研究了障碍物阻塞率、障碍物间距、障碍物空间位置对丙烷-空气爆炸过程及火焰加速效应的影响。采用雷诺平均(RANS)方程和湍流火焰封闭燃烧模型计算非稳态燃烧过程,主要分析障碍物周围复杂流场特性以及湍流涡与火焰面作用的详细机理。结果表明:阻塞率在0.5~0.7时,障碍物间距对火焰加速效果的影响较大,其中障碍物间距为一倍管径时火焰加速效应最大;而障碍物的空间位置对火焰传播的影响更为显著,当障碍物位于管道单侧时,湍流涡强度最大,火焰褶皱最明显,火焰传播速度最快。

关键词：火焰加速 RANS方程湍流涡障碍物

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石墨烯基环氧树脂复合热界面材料的制备及热性能

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硅酸盐学报 2017年第1期45卷 126-131页

作者：唐波许继星黄维秋常州大学江苏省油气储运技术重点实验室江苏常州213016

采用氧化还原法制备的石墨烯作为改性材料,研究石墨烯的含量及其还原程度对环氧树脂热导率的影响,并进一步测定复合热界面材料的热导率在高温下的稳定性。结果表明:石墨烯可以大幅提高环氧树脂的热导率,加入质量分数为15%的石墨烯可以... 详细信息

采用氧化还原法制备的石墨烯作为改性材料,研究石墨烯的含量及其还原程度对环氧树脂热导率的影响,并进一步测定复合热界面材料的热导率在高温下的稳定性。结果表明:石墨烯可以大幅提高环氧树脂的热导率,加入质量分数为15%的石墨烯可以使环氧树脂的热导率提高2 300%。石墨烯表面的剩余官能团对产物的热导率也有显著的影响,表面官能团可以充当声子输运通道并减小界面间的Kapitza热阻,但是过多的表面官能团会减小石墨烯的本征热导率。另外,通过优化石墨烯的还原程度及尺寸,提高了复合材料产物热导率在高温下的稳定性。

关键词：热界面材料石墨烯 Kapitza热阻环氧树脂表面官能团

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基于LES-Schumann的氢气与天然气掺混流动特性数值模拟

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油气储运 2025年第2期44卷 175-183页

作者：刘悦吴群航田瑞超许守武李智伟黄雷彭浩平常州大学石油与天然气工程学院•常州大学油气与新能源储运技术省高校重点实验室江苏省常州市213164

[目的]天然气管道掺氢输送是目前氢能输送的主要方式,随着氢气的掺入,天然气管道内流体的黏度降低,导致湍流生成和发展变得更加复杂。[方法]为了准确预测氢气与天然气掺混后气体的流动特性,提出了一种将大涡模拟(Large Eddy Simulation,... 详细信息

[目的]天然气管道掺氢输送是目前氢能输送的主要方式,随着氢气的掺入,天然气管道内流体的黏度降低,导致湍流生成和发展变得更加复杂。[方法]为了准确预测氢气与天然气掺混后气体的流动特性,提出了一种将大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)与舒曼(Schumann)模型耦合的LES-Schumann模型。该模型采用LES分析大尺度涡流特征,同时用Schumann模型捕捉流动不稳定引起的小尺度湍流变化,从而弥补了LES在小尺度湍流建模中的不足。采用LES-Schumann模型对不同掺氢比下的管道混合气体流动特性进行研究,分析了密度、体积分数、湍流黏度、压力等参数的变化,探讨了掺氢比对气体流动、湍流特性及氢脆敏感性等方面的影响。[结果]LES-Schumann模型能够精确预测氢气与天然气掺混后气体的流动特性,其模拟结果与实验数据的平均误差仅为3.422%,验证了该模型在模拟氢气与天然气掺混流动中的高可靠性。随着掺氢比的增加,管道内混合气体的密度逐渐降低,氢气的体积分数增大,管道压力也显著上升,尤其在氢气与天然气的混合起始位置,湍流黏度达到最高值,湍流现象最为剧烈。掺氢比对掺混气体混合均匀性、氢脆敏感性系数的影响呈非线性变化。当掺氢比为20%时,气体混合均匀性最佳,其氢脆敏感性系数仅比掺氢比10%工况下增加0.41%,氢脆化风险较低;当掺氢比增至30%时,气体混合均匀性下降,氢脆化风险随之增加。[结论]LES-Schumann模型可用于预测不同掺氢比下氢气与天然气掺混后气体流动特性,揭示其氢脆化风险。20%的掺氢比能够保证氢气与天然气掺混均匀性最佳,并有效控制由氢气与天然气掺混引起的压力升高、湍流黏度增加及氢脆化风险等潜在问题。研究成果为掺氢天然气管道的优化设计与运行提供了重要的理论依据。

关键词：掺氢天然气输送大涡模拟舒曼模型 T型管道流动特性掺氢比

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