表面活性剂体系下气液两相螺旋流压降规律实验研究

通过气液两相螺旋流实验仪器研究了可降解性表面活性剂对气液两相流流型和压降的影响,实验介质设定为空气和水,表面活性剂为天然椰子油,气液两相折算速度0.1~4.0 m/s,体积含气率5%~95%,起旋器为叶轮,实验在室温下进行。实验得到了螺旋泡状流、螺旋线状流、螺旋轴状流、螺旋团状流、螺旋弥散流、螺旋波状分层流等6种典型流型。对实验数据进行分析整理,发现流型对压降起着至关重要的作用,其中螺旋弥散流的压降梯度最小,螺旋波状分层流的压降梯度最大。同时分析了起旋器、含气率、表面活性剂浓度对压降的影响。另外,提出了对于由叶轮起旋的气液两相螺旋流的摩擦压降新的预测公式,理论计算值与实验所得数据吻合良好。     

水环境中管道结构对阴极保护系统电位分布影响的数值模拟

在实际水下铺设工程中,由于需要避开一些水下构筑物,管道不可避免地存在转弯或是分输的情况,传统的检测方法较难实现对水体中阴极保护效果的分析评估。利用有限元软件COMSOL,对水环境中弯管及分支管线对管道整体阴极保护系统的影响进行了数值模拟和分析论述,分别研究了不同角度弯管、管道以相同的角度分别转向和转离阳极等情况下阴极保护电位的分布情况,获取了管道不同结构对阴极保护系统的影响规律,为管线阴极保护系统的设计优化提供理论参考。     

水合物螺旋流输送衰减规律数值模拟研究

为了提高螺旋流对水合物的安全输送边界,利用数值模拟技术对影响螺旋流衰减的因素进行研究。结果表明,水合物颗粒的旋转方向与扭带扭转方向相同,且扭率Y越小Re越大,对称涡线发生合并的位置越远。初始旋流数的大小主要与扭率Y有关,而与Re无关。但是在无扭带的管道下游螺旋流迅速呈指数规律衰减,其衰减速率主要与Re有关,而与扭率Y大小无关。并得出螺旋流衰减指数β与Re的关系式。与光管相比,螺旋流能够明显提高水合物的输送距离,在螺旋流较强段水合物颗粒均匀分布在管壁四周。     

湿天然气管道螺旋流水合物浆液安全输送研究

研究了天然气水合物浆液在气液两相螺旋管流中流动特性,分析了以气相为连续相、水合物颗粒为离散相的气固两相螺旋流的流动机理,通过对水合物颗粒受力分析和运动分析,结合螺旋流旋涡结构演化规律,推导出水合物颗粒平动、转动的判断条件,给出了颗粒各种受力的关联式,建立螺旋管流水合物颗粒运动模型,探讨了水合物颗粒的动力学行为。分析水合物浆液流动特性得到临界速度1即水合物浆液从固定床流动向悬浮流转化速度以及临界速度2即水合物浆液从移动床流动向固定床转化速度,为水合物浆液稳定流动提供了理论判据。