国家自然科学基金(51046002)
- 作品数：8 被引量：58H指数：5
- 相关作者：吴玉国晏永飞杨中王玉福李亮更多>>
- 相关机构：辽宁石油化工大学新疆石油勘察设计研究院中国石油更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省教育厅高等学校科学研究项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺石油与天然气工程化学工程动力工程及工程热物理更多>>
- 喷嘴流量计的流场数值模拟与取压位置优化被引量：1
- 2018年
- 为了寻找合适的取压位置,通过fluent软件对不同工况条件的喷嘴流量计进行数值模拟。结果表明:流场中靠近喷嘴的压力和速度有明显的波动,在越靠近喷嘴的一定范围内,压力和速度变化的幅度越大。根据模拟结果分析,高压取压口应取在距离喷嘴入口端面不低于1.6D处,低压取压口轴线应选择在距离喷嘴出口断面逆着流体流动方向不小于0.09D处。该研究对喷嘴流量计的取压位置优化和改善喷嘴流量计测量性能具有一定的意义。
- 王月晏永飞周建平李思
- 关键词：喷嘴流量计流场数值模拟压力场
- 颗粒属性对输气管道渐缩管冲蚀磨损的仿真预测被引量：4
- 2020年
- 在输气管道中,气固两相流对管道内壁造成冲蚀磨损,渐缩管中冲蚀磨损情况尤为严重。利用计算流体动力学相关知识,通过CFD仿真软件建立模型,运用流固双向耦合方程,采用标准k⁃ε模型和DPM模型进行分析。探究入口流速、固体颗粒粒径以及颗粒质量流率对渐缩管冲蚀磨损现象的影响,预测渐缩管中易发生冲蚀磨损的位置以及天然气的最佳流速。结果表明,当入口流速从5 m/s增大到25 m/s时,渐缩管最大冲蚀速率先增加后减小再增加;当入口流速为15 m/s时,冲蚀速率降至最小,为1.76×10^-6 kg/(m^2•s);当颗粒粒径从0.5 mm增大到4.5 mm时,最大冲蚀速率先由4.23×10^-6 kg/(m^2•s)增加至7.56×10^-6 kg/(m^2•s),而后又逐渐减小至2.68×10^-6 kg/(m^2•s);在入口流速为15 m/s的情况下,当颗粒质量流率从0.1 kg/s增大到0.6 kg/s时,最大冲蚀速率从1.76×10^-6 kg/(m^2•s)增加至1.00×10^-5 kg/(m^2•s)。渐缩管冲蚀磨损区域主要位于渐缩管喉部下壁面、距离喉部2D区域的收缩管段下壁面及2D区域以外的收缩管段上壁面,并且上壁面冲蚀磨损区域近似呈“U”型对称分布。在输气过程中,气体流经渐缩管的最佳入口流速应为15 m/s。为预防冲蚀磨损,颗粒粒径不宜过小,质量流率需控制在合理范围内。
- 徐鑫吴玉国孙岩
- 关键词：输气管道气固两相流冲蚀磨损
- 水包油型稠油乳状液稳定性影响综述被引量：13
- 2019年
- 稠油乳状液的稳定性在稠油运输中非常重要。但是,在管道输送过程中,油水体积比、含水率(水质量分数)等因素对稠油乳状液的稳定性有一定的影响。介绍了乳状液的微观结构、稳定机理以及聚焦光束反射测量技术在乳状液稳定性研究中的作用,综合分析了油水体积比、含水率等因素以及加剂对乳状液稳定性的影响,最后介绍了稠油乳状液的动态稳定性研究现状。影响稠油乳状液稳定性的主要因素为油水体积比、含水率、乳化温度、矿化度、表面活性剂和碱剂。用于提高稠油采收率的高分子聚合物对稠油乳状液稳定性也有影响。乳状液的动态稳定性通过不同的模拟方法进行研究,结果比较相似,其中环道模拟法最具参考价值。
- 刘萌刘霞吴玉国解来宝杨鸿麟张博南
- 关键词：稠油乳状液表面活性剂碱剂高分子聚合物动态稳定性
- 稠油热采注蒸汽分配器的流场数值模拟被引量：1
- 2016年
- 了解蒸汽分配器内的流场分布,比较一分三立式蒸汽分配器与一分三球形蒸汽分配器的分配效果。通过Fluent对一分三立式蒸汽分配器与一分三球形蒸汽分配器内部的流场进行数值模拟,分析分配器内密度分布、气相体积分布与速度场对蒸汽分配效果的影响。数值模拟结果表明,在蒸汽的干度与流量分布过程中,一分三球形蒸汽分配器要优于一分三立式蒸汽分配器。建立的一分三球形蒸汽分配器可为实际现场作业及高温高压球形分配器的建造提供参考。
- 李丹丹晏永飞陈保东岳鹏飞
- 关键词：数值模拟
- 弯管中多相流冲刷腐蚀数值模拟被引量：17
- 2014年
- 高压注蒸汽法是当今稠油油藏开采的主要方式,在注汽管网中流体以气、液、固三相对弯管形成连续的冲刷,造成弯管的泄漏。采用湍流模型、多相流模型、离散相模型及冲刷腐蚀模型,考虑相间的相互耦合,对注汽管网中弯管的流动进行了数值模拟。结果表明,在注汽管线中,随着弯管弯曲程度的增加,液相和颗粒相分布、壁面磨损区域均逐步后移,且数值相应增大;管壁处液相体积分数的增加可有效降低固相颗粒对壁面的磨损腐蚀。
- 李亮申龙涉范开峰孙蕾王玉福杨中
- 关键词：弯管多相流冲刷腐蚀数值模拟
- π型管的冲刷腐蚀数值模拟被引量：9
- 2020年
- 目的基于液固两相流体在管道流输的情况,研究π型管在不同影响因素作用下的冲刷腐蚀程度。方法目前对π型管的研究尚少,因此确定模型为π型管。针对输气管道中π型管冲蚀磨损失效的问题,运用Ansys fluent软件中的DPM模型和k-ε模型,针对通入气液两相流介质时,液体中颗粒冲击π型管壁面的问题开展数值模拟研究。运用控制变量(管道进口流速、颗粒质量流量、颗粒直径)的方法,观察不同参数对π型管磨损的影响情况。结果π型管存在A、B两处腐蚀。在一定范围内增加π型管的入口流速,整体最大冲蚀率也发生明显改变,且逐渐递增。在一定范围内增加π型管内固体颗粒粒径,整体最大冲蚀率也发生明显改变,且逐渐减少。在一定范围内增加π型管的质量流量,整体最大冲蚀率也发生明显改变,且逐渐递增。结论A处的腐蚀范围大于B处的腐蚀范围。整体的最大冲蚀率随着流速的增大而增大。速度越大,流体的曳力越强,对腐蚀程度造成的影响越大。整体的最大冲蚀率随着质量流量的增大而增大。速度增长与最大腐蚀率近似可以看成线性增长,存在正相关关系。改变几组不同粒径颗粒的质量流量,观察整体最大冲蚀率与质量流量近似成线性相关,存在正相关关系。整体的最大冲蚀率随着颗粒直径的减少而逐渐减弱。颗粒直径越小,流体所携带的颗粒能力越强,造成的腐蚀程度越强。通过对比分析不同参数腐蚀程度,从而预测出冲蚀最容易发生腐蚀的位置为A、B两个弯头处。
- 王彦骅吴玉国张绍川张婉莹
- 关键词：型管冲蚀磨损数值模拟液固两相流
- 流线型孔板流量计液固两相流冲蚀磨损数值模拟被引量：5
- 2018年
- 目的探究在管输液固两相流体时,固体颗粒对孔板流量计造成的冲蚀磨损。方法运用基于欧拉-拉格朗日算法的DPM模型,对液固两相流体计量工艺中孔板流量计的冲蚀问题进行数值仿真,预测孔板流量计在液固两相流体流量计量工艺中易发生冲蚀磨损的区域。探究入口液相速度、固体颗粒粒径以及等数量颗粒冲击壁面时,固体颗粒粒径对孔板最大冲蚀速率的影响,并对比管输液固两相流体时,固体颗粒粒径对不同形状的孔板造成的冲蚀磨损速率大小。结果在孔板流量计的突缩管段易产生严重的液固冲蚀失效,最大冲蚀速率随着液相入口速度的增大而增加。当固体颗粒的质量流量相等时,最大冲蚀速率随着颗粒粒径的增加而减小;当单位时间内流经孔板的固体颗粒数量相等时,冲蚀磨损速率随着固体颗粒粒径的增加而增大。在液固两相流管道体系中,固体颗粒对凸型孔板造成的冲蚀磨损行为最弱。结论大颗粒对孔板的冲蚀磨损比较严重,在孔板计量过程中应严格注意。在流体中存在大量大颗粒时,采用凸型孔板流量计能有效改善冲蚀磨损情况。
- 蒋硕硕吴玉国杨鸿麟宋博刘萌
- 关键词：冲蚀磨损液固两相流数值模拟孔板流量计
- 文丘里管冲刷腐蚀数值模拟被引量：10
- 2018年
- 目的预防液固两相流冲刷腐蚀对管道内表面性能的影响,特别是在发生冲刷腐蚀可能性较大的变径管处。方法基于计算流体力学和流固耦合原理,通过CFD中流固耦合技术,利用标准k-?涡流进行数值分析与离散相模型(DPM)进行流场分析。探究冲蚀角度、流体速度、固体颗粒粒径、颗粒质量流量对文丘里管冲刷腐蚀行为的影响规律,预测变径管处发生冲刷腐蚀行为的位置及严重程度。结果文丘里管收缩角度从10°增加至70°时,最大冲蚀率先增加到3.82?10^(-5 )kg/(m^2?s),而在45°降到最小,后再次增加至6.23?10^(-5 )kg/(m^2?s);入口流速从8 m/s增加至20 m/s时,最大冲蚀率从9.44?10^(-7 )kg/(m^2?s)增加到5.09?10^(-6 )kg/(m^2?s);冲刷固体颗粒粒径从6.25μm增加至300μm时,最大冲蚀率从8.32?10^(-7 )kg/(m^2?s)减小7.64?10^(-8 )kg/(m^2?s);质量流量从0.002 kg/s增加到0.008 kg/s时,最大冲蚀率从8.41?10^(-8 )kg/(m^2?s)增加到4.21?10^(-7 )kg/(m^2?s)。结论冲刷腐蚀行为随着冲蚀角度增大,先增强后减弱,再增强;随流速增大而显著增强;随着粒径增大而逐渐减弱;随着质量流量的增大而增强。在文丘里管的收缩段(节流区)最易发生冲刷腐蚀行为,且管道下半部冲刷腐蚀行为更严重。应采用收缩角为45°的文丘里管、控制流体速度、减少小粒径颗粒及降低质量流量,来抑制冲刷腐蚀行为。
- 杨鸿麟吴玉国蒋硕硕刘萌
- 关键词：冲刷腐蚀文丘里管液固两相流
