高温-水冷却循环作用下砂岩物理力学性能和损伤特征研究

1

作者 王文 曹学文 +2 位作者 洪磊 雷钧祺 周青山 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期38-48,共11页

目的为研究砂岩在多次高温-水冷却循环作用下的物理力学性能和损伤特征,方法对砂岩进行200~600℃下高温-水冷却循环试验。通过超声波纵波波速测试、物理参数测量、单轴压缩试验,分析高温-水冷却循环对砂岩物理力学性能的影响及损伤特征... 目的为研究砂岩在多次高温-水冷却循环作用下的物理力学性能和损伤特征,方法对砂岩进行200~600℃下高温-水冷却循环试验。通过超声波纵波波速测试、物理参数测量、单轴压缩试验,分析高温-水冷却循环对砂岩物理力学性能的影响及损伤特征。结果结果表明:温度低于400℃时,砂岩试样质量损失较少,高于400℃时,质量损失较严重;随着温度升高和高温-水冷却循环次数增加,砂岩试样质量损失率增加,纵波波速降低;砂岩试样的弹性模量和峰值抗压强度在600℃时迅速下降,500~600℃时,存在影响砂岩试样弹性模量和峰值抗压强度的温度阈值;温度升高,砂岩试样损伤加剧,200℃时,随着高温-水冷却循环次数增加,砂岩试样强度提升,温度高于200℃时,随着循环次数增加,砂岩试样损伤加剧;砂岩试样单轴破坏模式以剪张复合破坏为主,随着循环次数增加,砂岩试样由斜向剪切破坏向锥形剪切破坏过渡,温度越高,砂岩试样锥形破坏块体越大。结论研究结果表明,高温-水冷却循环后,砂岩试样的物理力学性质严重劣化。 展开更多

关键词 岩石力学 高温砂岩 物理参数 水冷却循环 应力特征

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多宝山铜矿非稳固巷道岩爆倾向性与楔形体稳定性分析

2

作者 王建华 高永 +2 位作者 秦绍龙 曹学文 赵兴东 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第11期37-44,共8页

在矿产资源开发过程中,确保矿石安全高效开采至关重要,而巷道围岩稳定性分析是确保安全开采的关键。聚焦多宝山铜矿不稳固巷道,针对岩爆倾向性和围岩楔形体2个因素展开研究。通过现场工程地质调查,综合运用人工测量法与三维激光数字测量... 在矿产资源开发过程中,确保矿石安全高效开采至关重要,而巷道围岩稳定性分析是确保安全开采的关键。聚焦多宝山铜矿不稳固巷道,针对岩爆倾向性和围岩楔形体2个因素展开研究。通过现场工程地质调查,综合运用人工测量法与三维激光数字测量法,对特定区域进行岩体结构面产状测量,获取了节理裂隙的详细信息。经室内岩石力学试验获得了矿岩的各项物理力学参数,采用弹性能量法和脆性系数法判定其岩爆倾向性较弱或无。采用Q系统分级、RMR分级和GSI这3种方法,对其岩体质量进行评估,确定其围岩为中等稳固。利用Unwedge分析巷道楔形体的稳定性,发现不同区域楔形体形态、尺寸各异,其稳定性受节理裂隙分布、岩体物理力学性质、地应力等多因素影响,部分楔形体需进行加固处理。研究表明:多宝山铜矿地质条件复杂,开采中应充分考虑各因素对岩体稳定性的影响,采取加固、监测及定期评估等工程措施,以保障矿山安全生产。 展开更多

关键词 围岩稳定性 工程地质调查 岩爆倾向性 岩体质量分级 楔形体识别

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深海静水压力对高强钢焊接接头腐蚀影响研究

3

作者 彭文山 李金泽 +3 位作者 胡娜 王萍 曹学文 侯健 《装备环境工程》 CAS 2024年第10期118-126,共9页

目的研究深海静水压力对焊接接头腐蚀的影响,探清腐蚀机制。方法采用腐蚀微观形貌观察、腐蚀产物分析与电化学表征相结合的方法,研究高强钢焊接接头在常压低温海水与深海环境中的腐蚀行为。结果静水压力增加会加剧Ni-Cr-Mo-V高强钢焊接... 目的研究深海静水压力对焊接接头腐蚀的影响,探清腐蚀机制。方法采用腐蚀微观形貌观察、腐蚀产物分析与电化学表征相结合的方法,研究高强钢焊接接头在常压低温海水与深海环境中的腐蚀行为。结果静水压力增加会加剧Ni-Cr-Mo-V高强钢焊接接头的腐蚀。高强钢焊接接头在常压低温海水和深海环境中的腐蚀速率随腐蚀时间增加呈现出前期迅速减小、后期变缓的变化趋势。高强钢焊接接头在海水中浸泡不同周期的腐蚀产物主要有α-Fe_(2)O_(3)、γ-FeOOH、α-FeOOH和Fe_(3)O_(4)。高强钢焊接接头在低温海水环境下,表面主要发生以腐蚀坑合并为趋势的全面腐蚀,而在深海环境下主要发生的是局部腐蚀。结论不同静水压力使得高强钢焊接接头的腐蚀规律发生变化,进而影响了其腐蚀速率。 展开更多

关键词 深海 高强钢 焊接接头 腐蚀 电化学 腐蚀产物

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三组分气体超声速凝结过程数值模拟与实验研究 被引量：19

4

作者 曹学文 边江 +2 位作者 靳学堂 尹鹏博 杨文 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期99-110,共12页

结合液滴成核与生长模型,以及气、液流动控制方程建立了超声速凝结流动数学模型,对空气+水+乙醇三组分(双可凝)气体超声速流动条件下凝结特性进行了数值计算,研究了三组分气体超声速凝结特性影响因素,通过与空气+水双组分(单可凝)气体对... 结合液滴成核与生长模型,以及气、液流动控制方程建立了超声速凝结流动数学模型,对空气+水+乙醇三组分(双可凝)气体超声速流动条件下凝结特性进行了数值计算,研究了三组分气体超声速凝结特性影响因素,通过与空气+水双组分(单可凝)气体对比,分析了第二种可凝组分对凝结成核的影响,并开展了实验验证与对比分析。结果表明:随着三组分气体中乙醇含量的升高,Laval喷管内成核率、液滴数均增大,但成核区收窄,液滴生长区向前移动;在入口可凝气体为饱和状态下,升高入口温度与压力均能促进凝结的发生,使Wilson点向喉部移动,进而提高出口气体湿度;与双组分气体相比,三组分气体发生凝结的Wilson点更靠近喉部,出口湿度更大,说明三组分气体发生凝结时,两种可凝气体的凝结过程是相互促进的;Laval喷管沿程压力及Wilson点测试结果与数值计算结果吻合较好,说明所建立的数学模型具有较高的准确性。 展开更多

关键词 三组分气体 超声速 凝结 数值模拟 实验

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入口温度对天然气超声速液化性能的影响 被引量：13

5

作者 边江 曹学文 +2 位作者 杨文 尹鹏博 刘杨 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期107-113,共7页

为揭示入口温度对天然气混合物超声速液化特性的影响,本文建立了双组分天然气混合物超声速凝结流动数学模型,研究不同入口温度下Laval喷管内甲烷-乙烷混合气体自发凝结过程。结果表明:保持Laval喷管入口压力及气体成分不变,降低入口温度... 为揭示入口温度对天然气混合物超声速液化特性的影响,本文建立了双组分天然气混合物超声速凝结流动数学模型,研究不同入口温度下Laval喷管内甲烷-乙烷混合气体自发凝结过程。结果表明:保持Laval喷管入口压力及气体成分不变,降低入口温度,混合气体成核位置前移,成核率、液滴半径、液滴生长率、液滴数目、液相质量分数均随之增大,凝结液化效率提高。采用本文设计的Laval喷管结构,在入口压力为6 MPa、入口温度为265 K、甲烷与乙烷摩尔体积比为9∶1时,Laval喷管内可获得的最大成核率为0.982 2×10^(21)(m^3·s)^(-1),最大液滴半径为4.719 4×10^(-7) m,单位质量最大液滴数目为5.070 4×10^(14) kg^(-1),最大液相质量分数为7.812 1%。当入口温度高于275 K时,Laval喷管液化效率急剧下降。实际生产中可通过降低入口温度、减小喷管与外界环境的热量交换等措施来促进天然气的凝结,提高Laval喷管的液化效率。 展开更多

关键词 天然气 液化 Laval喷管 入口温度 凝结

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CO_(2)水合物分解实验及分解速率模型 被引量：7

6

作者 曹学文 杨凯然 +2 位作者 夏闻竹 唐国祥 边江 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期152-159,共8页

利用CO_(2)水合物(以下简称水合物)储存与固定CO_(2),能够减缓全球温室效应,是当前水合物界研究的热点。为了探究水合物的分解机理与分解速率,利用反应釜开展了不同降压幅度、温度以及初始水合物体积分数工况下的水合物分解实验;基于实... 利用CO_(2)水合物(以下简称水合物)储存与固定CO_(2),能够减缓全球温室效应,是当前水合物界研究的热点。为了探究水合物的分解机理与分解速率,利用反应釜开展了不同降压幅度、温度以及初始水合物体积分数工况下的水合物分解实验;基于实验结果分析了压力、温度、水合物体积分数以及质量交换与能量交换对分解速率的影响,进而建立了考虑本征分解动力、质量交换等综合机制影响的水合物分解速率模型。研究结果表明:①在水合物分解过程中,存在着气泡在水合物表面解吸与边缘薄片状水合物颗粒脱离两种分解现象;②水合物分解是一个本征分解动力驱动、质量交换和热量交换的过程,可以根据分解速率的变化情况将其划分为稳定分解和分解衰弱两个阶段,前一阶段分解速率维持在定值,后一阶段随着分解阻力(质量交换)的增大,分解速率逐渐降低;③压力和温度均通过影响水合物表面实际逸度与相平衡逸度之差来驱动分解的进行,降压幅度的增大会使分解速率升高,同时使得稳定分解段持续时间增长,而温度升高也能增大分解速率,但影响相对降压来说较小。结论认为,所建立的分解速率模型能够很好地预测水合物分解速率的大小及变化趋势,在工况2.0 MPa的情况下,与实验结果的最大相对误差为5.1%。 展开更多

关键词 CO_(2)水合物 降压分解 分解机制 分解速率 热量交换 质量交换 实验模拟 分解模型

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基于联合仿真的板翅式换热器换热特性模拟 被引量：7

7

作者 曹学文 石倩 +2 位作者 边江 郭丹 李钰璇 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期148-154,共7页

为获得板翅式换热器整体结构内的流场与流量分配特性,采用联合仿真中MATLAB和FLUENT计算模型的流动和传热模块,在压力场和温度场相互耦合的情况下,以天然气为例分析板翅式换热器内部流量分配特性对换热的影响。研究表明:板翅式换热器内... 为获得板翅式换热器整体结构内的流场与流量分配特性,采用联合仿真中MATLAB和FLUENT计算模型的流动和传热模块,在压力场和温度场相互耦合的情况下,以天然气为例分析板翅式换热器内部流量分配特性对换热的影响。研究表明:板翅式换热器内由于流量分配不均而引起的出口温度分布不均更为严重;天然气侧在不发生相变的情况下,因温度压力变化会使密度升高约10%,动力黏度降低13%;流量由小到大变化会使表面传热系数增加约1.9倍,计算微元压降增加约3.5倍;板翅式换热器内由于流量分配不均而出现的小质量流量和大质量流量都会造成换热效率下降,出现换热面积不能得到充分利用或天然气不能冷却到理想温度等问题。 展开更多

关键词 联合仿真 板翅式换热器 天然气 换热 流量分配

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天然气中硫化氢超声速凝结特性 被引量：2

8

作者 曹学文 王春智 +1 位作者 孙文娟 牟林升 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期721-729,共9页

基于欧拉-欧拉双流体模型,结合凝结相变理论建立气体自发凝结数值模型,对所设计Laval喷管内硫化氢气体的自发凝结特性进行模拟研究,分析入口压力、温度及背压对凝结过程的影响。结果表明:气体高速膨胀产生的低温效应使天然气中硫化氢气... 基于欧拉-欧拉双流体模型,结合凝结相变理论建立气体自发凝结数值模型,对所设计Laval喷管内硫化氢气体的自发凝结特性进行模拟研究,分析入口压力、温度及背压对凝结过程的影响。结果表明:气体高速膨胀产生的低温效应使天然气中硫化氢气体发生自发成核及液滴生长现象,气相中硫化氢含量随之降低;增大入口压力或降低入口温度将使凝结发生位置前移,促使更多的硫化氢从气相中凝结出来,过低的入口压力或过高的入口温度将使硫化氢气体无法在喷管内完成自发成核过程。随着背压的升高,激波在喷管内产生并逐渐前移,激波的产生会破坏凝结所需冷凝环境,造成凝结液滴的再蒸发,应合理选择背压以避免激波对硫化氢气体凝结过程的影响。 展开更多

关键词 高含硫天然气 脱硫 超声速 喷管 凝结

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深水海底管道预调试技术发展现状概述 被引量：8

9

作者 曹学文 曹忠正 +2 位作者 谢振强 王军 郑松贤 《石油工程建设》 2019年第2期28-31,共4页

随着海洋油气开发逐步向深水方向发展,深水油气田海底管道预调试技术显得尤为重要,它包括充水、清管、试压、排水、干燥、惰化等管道工艺。通过查阅相关文献资料,总结了深水海底管道预调试工艺技术的发展现状。基于传统的浅水海底管道... 随着海洋油气开发逐步向深水方向发展,深水油气田海底管道预调试技术显得尤为重要,它包括充水、清管、试压、排水、干燥、惰化等管道工艺。通过查阅相关文献资料,总结了深水海底管道预调试工艺技术的发展现状。基于传统的浅水海底管道预调试工艺,考虑深水环境的特殊性,提出了更适合深水环境的预调试工艺方案,为深水油气田水下生产系统海底管道预调试工艺提供技术支持。 展开更多

关键词 深水 海底管道 预调试 干燥

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直板清管器与管壁间摩擦阻力的模拟研究 被引量：7

10

作者 曹学文 曹恒广 +3 位作者 赵湘阳 杜翰 李星標 杨亚吉 《石油机械》 北大核心 2021年第5期138-146,共9页

清管器密封盘的力学行为直接影响清管器的通过性以及清洁能力。为研究以直板皮碗作为密封盘的清管器与管壁之间的摩擦阻力,以聚氨酯直板皮碗清管器为研究对象,基于有限元软件ANSYS,建立直板皮碗清管器与水平管道的有限元模型并进行了数... 清管器密封盘的力学行为直接影响清管器的通过性以及清洁能力。为研究以直板皮碗作为密封盘的清管器与管壁之间的摩擦阻力,以聚氨酯直板皮碗清管器为研究对象,基于有限元软件ANSYS,建立直板皮碗清管器与水平管道的有限元模型并进行了数值模拟,通过理论计算结果与现场牵拉试验结果的对比验证了有限元模型的准确性。在此基础上,研究了直板皮碗过盈量、直板厚度和夹持率等因素对摩擦阻力的影响。研究结果表明:当皮碗厚度和夹持率相同时,摩擦力随着直板皮碗过盈量的增大而增大,呈对数上升趋势;当过盈量和夹持率不变时,摩擦力随直板厚度的增大而增大,且摩擦力的增幅逐渐增大;当皮碗过盈量与厚度一定时,摩擦力随皮碗夹持率的增大而增大。研究结果可为直板清管器密封皮碗的选择提供理论指导。 展开更多

关键词 天然气管道 直板清管器 聚氨酯橡胶 摩擦阻力 有限元分析

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海底天然气凝析液管道旁通清管模拟研究 被引量：5

11

作者 曹学文 曹恒广 +3 位作者 杜翰 赵湘阳 杨凯然 杨亚吉 《石油机械》 北大核心 2021年第11期132-139,共8页

深水油气田开采中的海底管道所处的高压低温环境以及复杂多变的地形使得凝析液易在天然气管道内聚积,形成大量段塞,这对清管提出了更高要求。针对清管器不同开孔结构导致的旁通特性差异,采用流体体积模型及二维瞬态动网格计算方法,模拟... 深水油气田开采中的海底管道所处的高压低温环境以及复杂多变的地形使得凝析液易在天然气管道内聚积,形成大量段塞,这对清管提出了更高要求。针对清管器不同开孔结构导致的旁通特性差异,采用流体体积模型及二维瞬态动网格计算方法,模拟分析中间开孔或周边开孔旁通清管器的清管过程,对其结构进行优化设计,并进行了数值模型的试验验证。研究结果表明:通过在清管器球体上开设旁通孔的方式可延长清管器前端液相分布的长度,降低单位时间内进入管道终端捕集器的液量;当导流板与旁通孔间距为 0.05D(D为管道内径),导流板直径为0.55D 时,旁通流速最大。研究结论可为旁通清管器在天然气凝析液管道中的使用提供理论指导。 展开更多

关键词 天然气凝析液管道 旁通清管器 旁通率 数值模拟 导流板

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深水海底管道预调试下放软管系统发展现状概述 被引量：5

12

作者 曹学文 谢振强 +2 位作者 曹忠正 王军 郑松贤 《石油工程建设》 2019年第3期1-4,21,共5页

目前常用的深海海底管道预调试方案主要为水下发球-水上收球方案。由于海底设备本身无法提供相应的动力源和工作介质,因此需要通过下放软管,从水面供源系统向海底的水下发球筒提供淡水、干空气、乙二醇、氮气等工作介质和动力。鉴于国... 目前常用的深海海底管道预调试方案主要为水下发球-水上收球方案。由于海底设备本身无法提供相应的动力源和工作介质,因此需要通过下放软管,从水面供源系统向海底的水下发球筒提供淡水、干空气、乙二醇、氮气等工作介质和动力。鉴于国内外对海底管道下放软管系统的研究较少,因此对当今国内外深水海底管道预调试工艺所使用的下放软管系统的类型、发展历程、应用案例、系统组成和下放工艺等内容进行了总结,以期对海底管道下放软管系统的开发和使用提供借鉴和帮助。 展开更多

关键词 深水海底管道 预调试 下放软管系统

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串联双弯头气固两相冲蚀数值研究 被引量：6

13

作者 赵湘阳 曹学文 +3 位作者 曹恒广 谢振强 吴超 熊妮 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期152-160,共9页

流体中携带的固体颗粒对弯头等部件产生极大的损伤。大多数研究都集中在单个弯头的冲蚀,而串联弯头的冲蚀行为更为复杂。为此建立一个串联双弯头CFD(computational fluid dynamics)数值模型,利用该模型研究颗粒直径、流速、弯头之间的... 流体中携带的固体颗粒对弯头等部件产生极大的损伤。大多数研究都集中在单个弯头的冲蚀,而串联弯头的冲蚀行为更为复杂。为此建立一个串联双弯头CFD(computational fluid dynamics)数值模型,利用该模型研究颗粒直径、流速、弯头之间的连接长度以及曲率半径对两个串联弯头冲蚀行为的影响。结果表明:弯头1的冲蚀行为与单个弯头的情况类似;大尺寸颗粒在弯头1处造成的冲蚀更严重,在弯头2处造成的冲蚀反而较小;当气体速度较低时,颗粒二次碰撞无法造成较大的冲蚀损伤,V形冲蚀形貌并不明显;随着连接管长度增加,有更多颗粒以滑动摩擦方式通过弯头2,弯头2的冲蚀速率会随之降低;随着曲率半径增大,V形冲蚀形貌逐渐演变为闭合环。 展开更多

关键词 串联弯头 CFD数值模型 颗粒 冲蚀

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超声回波法海底管道外涂层检测技术 被引量：3

14

作者 赵湘阳 曹学文 +2 位作者 曹恒广 张磐 雷毅 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期162-169,共8页

外防腐层失效是管道腐蚀的重要诱因,对管道外防腐层进行有效检测至关重要,而常见的埋地管道外检测技术很难应用到海底管道。采用数值模拟与试验相结合的方式对管道外涂层超声波检测技术进行研究,建立超声波在管道结构中传播的有限元模型... 外防腐层失效是管道腐蚀的重要诱因,对管道外防腐层进行有效检测至关重要,而常见的埋地管道外检测技术很难应用到海底管道。采用数值模拟与试验相结合的方式对管道外涂层超声波检测技术进行研究,建立超声波在管道结构中传播的有限元模型,验证超声波应用于管道涂层检测的可行性;进行超声波涂层检测静态试验,提取超声回波的响应特性并采用小波分析法对回波信号进行降噪;搭建管道外涂层缺陷连续检测室内试验平台,实现管道外涂层缺陷的准确识别。结果表明:超声回波幅值差异能够作为涂层缺陷的判别标准,该检测技术可有效地识别管道的外涂层缺陷,具有较高的检测灵敏度。 展开更多

关键词 海底管道 腐蚀 涂层检测 超声回波

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基于分流分相法的环壁多窄缝取样器设计 被引量：1

15

作者 孙媛 曹学文 梁法春 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期190-198,共9页

受气液两相流流动的复杂性影响,传统的两相流计量方式难以保证计量精度。在分流分相法的基础上,提出了流型调整、均匀取样、压力调节相结合的取样方法,设计加工了一种环壁多窄缝小比例取样器,运用CFD仿真软件Eulerian-Eulerian方法确定... 受气液两相流流动的复杂性影响,传统的两相流计量方式难以保证计量精度。在分流分相法的基础上,提出了流型调整、均匀取样、压力调节相结合的取样方法,设计加工了一种环壁多窄缝小比例取样器,运用CFD仿真软件Eulerian-Eulerian方法确定了取样位置,分析了两相流在取样器中的流动特性,并通过实验研究了不同气、液相折算速度与入口流型对取样器工作效果的影响。研究结果表明:本文设计的取样器工作范围为气相折算速度3~18m/s,液相折算速度0.05~0.33m/s,气液相分流系数接近理论值0.167,气液相计量误差均小于±5%。本文设计的环壁多窄缝取样器无运动部件、体积紧凑、所需分离装置体积小,可代替传统的分配计量装置,对实现两相流的精确计量具有重要意义。 展开更多

关键词 气液两相流 分流分相法 计量 环壁多窄缝取样器 结构设计 数值分析 工作效果实验

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逆流型涡流管流动与传热特性模拟研究 被引量：4

16

作者 郭艳林 周俊龙 +3 位作者 汪怡佳 梁法春 曹学文 陈俊文 《天然气与石油》 2020年第3期1-6,共6页

涡流管能量分离机理较复杂,采用计算流体力学(CFD)模拟分析可实现较直观的流场与能量跟踪,为此应用Realizable k-ε模型对四流道涡流管进行天然气节流三维数值模拟。结果表明:涡流管中心为内旋流,从热端流向冷端出口,轴向速度为正值;靠... 涡流管能量分离机理较复杂,采用计算流体力学(CFD)模拟分析可实现较直观的流场与能量跟踪,为此应用Realizable k-ε模型对四流道涡流管进行天然气节流三维数值模拟。结果表明:涡流管中心为内旋流,从热端流向冷端出口,轴向速度为正值;靠近管壁为外旋流,从入口流向热端管出口,轴向速度为负值,内外旋流之间为轴向零速度面。在二次流作用下,涡流管内出现显著的能量分离。由于存在制热效应,与节流阀相比,相同压降下涡流管温降幅度更小,在天然气集输站场上有望采用涡流管代替节流阀,以简化工艺流程。 展开更多

关键词 涡流管 数值模拟 能量分离 水合物控制

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漆酶增强黄麻去除水中亚甲基蓝的研究 被引量：1

17

作者 孙秀贤 孟昭福 +4 位作者 曹雪雯 王腾 胡啸龙 王新欣 刘欣 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1548-1556,共9页

以段状黄麻(SJ)为基质,通过酶固定化方法,制备了系列漆酶-黄麻复合材料(0.1%L-SJ、0.5%L-SJ、1%L-SJ、5%L-SJ),通过批处理法研究了漆酶给酶量、温度、pH、离子强度及其再生对亚甲基蓝(MB)去除性能的影响,并通过红外光谱、扫描电镜及表... 以段状黄麻(SJ)为基质,通过酶固定化方法,制备了系列漆酶-黄麻复合材料(0.1%L-SJ、0.5%L-SJ、1%L-SJ、5%L-SJ),通过批处理法研究了漆酶给酶量、温度、pH、离子强度及其再生对亚甲基蓝(MB)去除性能的影响,并通过红外光谱、扫描电镜及表面电荷特征等表征其官能团、表面形貌和电荷变化以探讨其对MB的去除机制。结果表明:漆酶的负载增大了黄麻对MB的去除,随漆酶给酶量的增加,MB去除率顺序为1%L-SJ>5%L-SJ>0.5%L-SJ>0.1%L-SJ>SJ,呈现先增加后减小的规律;5种材料对MB的去除均符合Sips吸附等温模型,1%L-SJ具有最高的去除率达95.12%,拟合吸附量(qS)为1097.11 mmol·kg^(-1);5种材料对MB的去除均为自发过程,温度的升高、离子强度的增大和pH的降低均不利于MB去除;1%L-SJ经再生4次后仍保持76.66%的去除率。漆酶-黄麻复合材料对MB的去除机制是黄麻吸附与漆酶酶解的共同作用,黄麻吸附是主要形式,贡献率为91.12%,而漆酶的辅助作用贡献率为8.88%。黄麻吸附机制主要为静电相互作用和氢键作用,漆酶主要通过酶解和改变黄麻结构的形式增强对MB的去除。 展开更多

关键词 漆酶-黄麻复合材料 吸附 酶解 亚甲基蓝 再生

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气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀的影响 被引量：4

18

作者 孙晓阳 曹学文 +1 位作者 谢振强 付晨阳 《油气田地面工程》 2019年第A01期61-65,115,共6页

直接将模拟蒙特卡罗(DSMC)方法引入CFD冲蚀预测技术,颗粒运动被分为平移运动和碰撞运动,颗粒平移运动由Eulerian-Lagrangian框架下的离散相模型(DPM)求解,计算颗粒间碰撞运动时采用DSMC方法用少量采样颗粒代替真实颗粒,可有效节省计算... 直接将模拟蒙特卡罗(DSMC)方法引入CFD冲蚀预测技术,颗粒运动被分为平移运动和碰撞运动,颗粒平移运动由Eulerian-Lagrangian框架下的离散相模型(DPM)求解,计算颗粒间碰撞运动时采用DSMC方法用少量采样颗粒代替真实颗粒,可有效节省计算资源。提出一种可计算颗粒间碰撞的CFD冲蚀预测方法,研究气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀速率的影响,结果表明:计算颗粒间碰撞时弯管内拱侧的无颗粒区变小,最大冲蚀位置沿外拱轴线后移5°,同时V形冲蚀痕迹的两翼向外侧扩大。对比5种冲蚀预测模型的计算结果,其中Oka et al.模型计算结果与实验值最贴近,计算颗粒间碰撞使误差进一步降低。 展开更多

关键词 气固两相流 固体颗粒 颗粒分布 弯管 冲蚀 DSMC方法

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深水不保温海底管道蜡沉积预测及清管研究 被引量：3

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作者 曹恒广 张朱慧 +4 位作者 曹学文 赵湘阳 张磐 边江 徐龙 《油气田地面工程》 2021年第10期74-81,共8页

含蜡原油管道的蜡沉积会导致管道运行参数出现剧烈变化,给管道的安全运行造成严重威胁。为研究深水不保温海底管道的蜡沉积规律并提出相应的清管策略,利用多相流模拟软件(OLGA),对南海某油田深水不保温回接管道的蜡沉积和清管过程进行... 含蜡原油管道的蜡沉积会导致管道运行参数出现剧烈变化,给管道的安全运行造成严重威胁。为研究深水不保温海底管道的蜡沉积规律并提出相应的清管策略,利用多相流模拟软件(OLGA),对南海某油田深水不保温回接管道的蜡沉积和清管过程进行模拟。研究表明:海底管道输送原油属于轻质低黏、低凝含蜡原油,但由于海底环境温度较低,海底管道未进行保温设计,导致管道的蜡沉积问题严重。针对不保温输油管道,综合考虑管道内最大蜡沉积厚度达到2 mm和清管过程中清除的蜡量不能超过10 m3作为清管周期制定依据,确定投产初期海底管道的清管周期为5天;常规清蜡清管器无法实现该条海底管道的在线清蜡作业,建议改用旁通清管器进行在线清蜡作业,旁通清管器的旁通率确定为1.5%~2.0%。 展开更多

关键词 海底管道 含蜡原油 OLGA 蜡沉积 旁通清管器

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基于LedaFlow的某海底管道蜡沉积模拟研究 被引量：3

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作者 吴小路 孙译徵 +1 位作者 曹学文 徐龙 《石油工程建设》 2021年第3期13-19,56,共8页

随着深海油气资源的开发,海底管道的蜡沉积问题使得深水管道流动安全保障面临巨大威胁。蜡沉积的出现不仅会降低管道的输送效率,严重时还会导致蜡堵或者停输事故。为了深入研究某海底管道的蜡沉积情况,采用LedaFlow软件中改进的MWP动力... 随着深海油气资源的开发,海底管道的蜡沉积问题使得深水管道流动安全保障面临巨大威胁。蜡沉积的出现不仅会降低管道的输送效率,严重时还会导致蜡堵或者停输事故。为了深入研究某海底管道的蜡沉积情况,采用LedaFlow软件中改进的MWP动力学蜡沉积模型,利用实验析蜡曲线、PVTsim软件计算曲线以及Multiflash软件计算曲线分别进行蜡沉积的模拟,得到了海底管道沿线的蜡沉积、压力以及温度等参数的变化情况,并进行了清管的模拟。结果表明:采用实验析蜡曲线与软件计算曲线得到的管道最大蜡沉积厚度达到2 mm的时间都保持在2~3 d,水下管汇处的压力最大上升了0.075 MPa,当最大蜡沉积厚度达到4 mm时,模拟得到的水下管汇处的压力最大上升了0.104 MPa;对管道最大蜡沉积厚度为2 mm和4 mm时分别进行清管操作,清管后水下管汇处的压力分别下降了0.016 MPa和0.076 MPa。 展开更多

关键词 海底管道 蜡沉积 LedaFlow 析蜡曲线 清管

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