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矩形窄缝通道泡状流向弹状流流型转化研究
1
作者
章春伟
秋穗正
王布雷
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第7期781-784,共4页
在高温空气加热矩形窄缝通道(高1 mm、宽20 mm和高2 mm、宽20 mm)实验的基础上,对其水-水蒸气汽液两相流中的泡状流向弹状流转化进行了理论研究.在漂移流模型的基础上得出了泡状流向弹状流转化的流型转化准则,并与实验数据进行了初步比...
在高温空气加热矩形窄缝通道(高1 mm、宽20 mm和高2 mm、宽20 mm)实验的基础上,对其水-水蒸气汽液两相流中的泡状流向弹状流转化进行了理论研究.在漂移流模型的基础上得出了泡状流向弹状流转化的流型转化准则,并与实验数据进行了初步比较,二者符合较好.研究发现:在此实验条件下,泡状流向弹状流转化时的空泡份额值要大于以前研究文献中给出的值;转化时空泡份额的值会随着热流密度的增大而减小.研究的结果对于反应堆换热元件的设计和运行以及安全分析均具有重要的意义.
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关键词
流型转化
窄缝通道
空泡份额
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职称材料
海上钻井中气液流型转化和含气率预测的研究
2
作者
闫平
张诚成
+2 位作者
薛宪波
张洪杰
张文博
《石油化工应用》
CAS
2023年第1期74-79,共6页
控压钻井能够精确控制井底当量密度,降低窄压力窗口井控、井漏风险,从而实现海上油田安全高效钻进,而准确预测多相流压力是进行井筒压力安全控制的基础。考虑到深水钻井同井段边界上存在多相流计算不收敛、环空含气率预测不精准等问题,...
控压钻井能够精确控制井底当量密度,降低窄压力窗口井控、井漏风险,从而实现海上油田安全高效钻进,而准确预测多相流压力是进行井筒压力安全控制的基础。考虑到深水钻井同井段边界上存在多相流计算不收敛、环空含气率预测不精准等问题,本文通过室内实验测量不同气液相表观速度下的空隙率波及截面气液相分布,研究了钻井液屈服应力和表观黏度对流型转化的影响规律,建立了井筒环空气液两相流型转化判据,并考虑到深水钻井不同井段边界上多相流计算不连续的难题,建立了适用于全井段的气相体积分数预测模型。结果表明,随表观黏度增大,泡状流到段塞流转化边界左移,段塞流到搅动流转化边界左移,搅动流到环雾流转化边界向右下移动。新提出的截面含气率关系式与前人的实验数据吻合度较高、预测误差较小,能够满足工程需要,可为井筒多相流动压力的准确计算提供理论依据。
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关键词
控压钻井
气液两相
流型转化
气相体积分数
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职称材料
三面加热窄矩形通道内气液两相流流型研究
被引量:
7
3
作者
周云龙
陈旭
+1 位作者
郭新田
张文超
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期1262-1267,共6页
以去离子水为工质,对截面为3mm×43mm的三面加热窄矩形通道内流型转化过程进行可视化实验研究。借助高速摄影仪记录可视化数据,观察到泡状流、弹状流、搅拌流和气膜塞状流等4种主要流型,并详细描述了各种流型发生时通道内气泡转化...
以去离子水为工质,对截面为3mm×43mm的三面加热窄矩形通道内流型转化过程进行可视化实验研究。借助高速摄影仪记录可视化数据,观察到泡状流、弹状流、搅拌流和气膜塞状流等4种主要流型,并详细描述了各种流型发生时通道内气泡转化的过程。记录不同流型转化时的临界点,绘制出三面加热窄矩形通道的流型图,分析流型图中流型转化边界曲线的趋势及形成机理。将本实验流型图与现有相似通道尺寸流型图进行对比,结果表明:三面加热条件下的流型转化过程与绝热条件下的空气-水流型转化过程差异很大,某些流型转化曲线存在趋势上的不同;由于窄边加热部分的影响,与单面加热通道的流型转化过程也存在明显差异。气膜塞状流在绝热条件和单面加热条件下均未出现。
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关键词
气液两相流
三面加热
窄矩形通道
流型转化
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职称材料
深井大尺寸环空气液两相流动规律数值模拟研究
4
作者
张绪亮
张驰
+3 位作者
周波
阳君奇
卢运虎
尹邦堂
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期37-49,共13页
深层和超深层油气井井身结构复杂且部分井眼尺寸较大,钻进过程中容易遇到异常压力,导致安全作业窗口变窄。当发生气侵时,井筒环空内会形成气液两相流,传统的基于常规尺寸流型转化理论的压井方法容易超出窄窗口,导致涌漏交替,从而错过最...
深层和超深层油气井井身结构复杂且部分井眼尺寸较大,钻进过程中容易遇到异常压力,导致安全作业窗口变窄。当发生气侵时,井筒环空内会形成气液两相流,传统的基于常规尺寸流型转化理论的压井方法容易超出窄窗口,导致涌漏交替,从而错过最佳压井时机。为解决这一问题,基于VOF模型开发了一种适用于大尺寸环空气液两相流动的数值模拟方法,并采用文献数据验证了其准确性。在水力当量直径196.8 mm环空内进行的气液两相流动模拟中,识别出泡状流、弹帽流、段塞流和搅拌流等4种流型,分析了其特征,并据此绘制了气液两相流流型图,建立了流型转化判据,揭示了环空尺寸对流型转化的影响规律。研究结果表明,与常规尺寸环空相比,大尺寸环空中泡状流的范围扩大,且在泡状流与段塞流之间存在过渡流型——弹帽流,各流型转化边界均有不同程度的右移。由于常规尺寸环空更容易发生气泡聚并形成泰勒泡,压井操作困难,因此,根据常规尺寸环空流型转化判据为大尺寸环空设计的压井参数往往偏大。相比之下,基于新判据设计的压井参数能够更好地适应窄窗口和大尺寸井眼的压井需求,提高了压井的效率和安全性。
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关键词
大尺寸环空
数值模拟
气液两相流
流型转化
深层
超深层
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职称材料
两种网格在振荡流反应器三维流场计算中的比较
被引量:
3
5
作者
吴嘉
吴永文
+1 位作者
邹世强
黄琛波
《江南大学学报(自然科学版)》
CAS
2006年第2期220-223,共4页
借助商业计算流体力学软件CFX,采用非结构化和结构化两种网格对内设周期圆环挡板的振荡流反应器内的三维流场进行模拟计算,并将两可视化计算流场与实验流场进行比较.结果表明:两者的仿真计算均较好地反映了真实流场的流型,计算液体力学...
借助商业计算流体力学软件CFX,采用非结构化和结构化两种网格对内设周期圆环挡板的振荡流反应器内的三维流场进行模拟计算,并将两可视化计算流场与实验流场进行比较.结果表明:两者的仿真计算均较好地反映了真实流场的流型,计算液体力学为研究和设计振荡流反应器提供了较好的方法和工具;随振荡雷诺数的增加,两计算流场和实验流场均存在由对称向不对称转化的流动模式的转型.
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关键词
网格系统
振荡流反应器
三维流场
流型转化
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职称材料
题名
矩形窄缝通道泡状流向弹状流流型转化研究
1
作者
章春伟
秋穗正
王布雷
机构
西安交通大学核能与热能工程系
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第7期781-784,共4页
基金
总装备部武器装备基金资助项目(51482070103JW0801)
文摘
在高温空气加热矩形窄缝通道(高1 mm、宽20 mm和高2 mm、宽20 mm)实验的基础上,对其水-水蒸气汽液两相流中的泡状流向弹状流转化进行了理论研究.在漂移流模型的基础上得出了泡状流向弹状流转化的流型转化准则,并与实验数据进行了初步比较,二者符合较好.研究发现:在此实验条件下,泡状流向弹状流转化时的空泡份额值要大于以前研究文献中给出的值;转化时空泡份额的值会随着热流密度的增大而减小.研究的结果对于反应堆换热元件的设计和运行以及安全分析均具有重要的意义.
关键词
流型转化
窄缝通道
空泡份额
Keywords
regime transition
narrow channel
void fraction
分类号
TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
海上钻井中气液流型转化和含气率预测的研究
2
作者
闫平
张诚成
薛宪波
张洪杰
张文博
机构
中海油田服务股份有限公司一体化和新能源事业部
出处
《石油化工应用》
CAS
2023年第1期74-79,共6页
文摘
控压钻井能够精确控制井底当量密度,降低窄压力窗口井控、井漏风险,从而实现海上油田安全高效钻进,而准确预测多相流压力是进行井筒压力安全控制的基础。考虑到深水钻井同井段边界上存在多相流计算不收敛、环空含气率预测不精准等问题,本文通过室内实验测量不同气液相表观速度下的空隙率波及截面气液相分布,研究了钻井液屈服应力和表观黏度对流型转化的影响规律,建立了井筒环空气液两相流型转化判据,并考虑到深水钻井不同井段边界上多相流计算不连续的难题,建立了适用于全井段的气相体积分数预测模型。结果表明,随表观黏度增大,泡状流到段塞流转化边界左移,段塞流到搅动流转化边界左移,搅动流到环雾流转化边界向右下移动。新提出的截面含气率关系式与前人的实验数据吻合度较高、预测误差较小,能够满足工程需要,可为井筒多相流动压力的准确计算提供理论依据。
关键词
控压钻井
气液两相
流型转化
气相体积分数
Keywords
managed pressure drilling
gas-liquid two phase
flow pattern transition
gas volume fraction
分类号
TE249 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
三面加热窄矩形通道内气液两相流流型研究
被引量:
7
3
作者
周云龙
陈旭
郭新田
张文超
机构
东北电力大学能源与动力工程学院
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期1262-1267,共6页
文摘
以去离子水为工质,对截面为3mm×43mm的三面加热窄矩形通道内流型转化过程进行可视化实验研究。借助高速摄影仪记录可视化数据,观察到泡状流、弹状流、搅拌流和气膜塞状流等4种主要流型,并详细描述了各种流型发生时通道内气泡转化的过程。记录不同流型转化时的临界点,绘制出三面加热窄矩形通道的流型图,分析流型图中流型转化边界曲线的趋势及形成机理。将本实验流型图与现有相似通道尺寸流型图进行对比,结果表明:三面加热条件下的流型转化过程与绝热条件下的空气-水流型转化过程差异很大,某些流型转化曲线存在趋势上的不同;由于窄边加热部分的影响,与单面加热通道的流型转化过程也存在明显差异。气膜塞状流在绝热条件和单面加热条件下均未出现。
关键词
气液两相流
三面加热
窄矩形通道
流型转化
Keywords
gas liquid two phase flow
three side heating
narrow rectangular channel
flow pattern transformation
分类号
TK121 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
深井大尺寸环空气液两相流动规律数值模拟研究
4
作者
张绪亮
张驰
周波
阳君奇
卢运虎
尹邦堂
机构
中国石油集团超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心
新疆超深油气重点实验室
中国石油塔里木油田分公司
中国石油大学(北京)
中国石油大学(华东)石油工程学院
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期37-49,共13页
基金
国家自然科学基金基础科学中心项目“超深特深层油气钻采流动调控”(编号:52288101)
国家自然科学基金面上项目“水平井压回法压井气液逆向非稳态多相流动机理及参数设计方法”(编号:52274020)联合资助。
文摘
深层和超深层油气井井身结构复杂且部分井眼尺寸较大,钻进过程中容易遇到异常压力,导致安全作业窗口变窄。当发生气侵时,井筒环空内会形成气液两相流,传统的基于常规尺寸流型转化理论的压井方法容易超出窄窗口,导致涌漏交替,从而错过最佳压井时机。为解决这一问题,基于VOF模型开发了一种适用于大尺寸环空气液两相流动的数值模拟方法,并采用文献数据验证了其准确性。在水力当量直径196.8 mm环空内进行的气液两相流动模拟中,识别出泡状流、弹帽流、段塞流和搅拌流等4种流型,分析了其特征,并据此绘制了气液两相流流型图,建立了流型转化判据,揭示了环空尺寸对流型转化的影响规律。研究结果表明,与常规尺寸环空相比,大尺寸环空中泡状流的范围扩大,且在泡状流与段塞流之间存在过渡流型——弹帽流,各流型转化边界均有不同程度的右移。由于常规尺寸环空更容易发生气泡聚并形成泰勒泡,压井操作困难,因此,根据常规尺寸环空流型转化判据为大尺寸环空设计的压井参数往往偏大。相比之下,基于新判据设计的压井参数能够更好地适应窄窗口和大尺寸井眼的压井需求,提高了压井的效率和安全性。
关键词
大尺寸环空
数值模拟
气液两相流
流型转化
深层
超深层
Keywords
large annulus
numerical simulation
gas-liquid two-phase flow
flow pattern transition
deep zone
ultra-deep zone
分类号
TE21 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
两种网格在振荡流反应器三维流场计算中的比较
被引量:
3
5
作者
吴嘉
吴永文
邹世强
黄琛波
机构
浙江大学材料与化学工程学院
出处
《江南大学学报(自然科学版)》
CAS
2006年第2期220-223,共4页
文摘
借助商业计算流体力学软件CFX,采用非结构化和结构化两种网格对内设周期圆环挡板的振荡流反应器内的三维流场进行模拟计算,并将两可视化计算流场与实验流场进行比较.结果表明:两者的仿真计算均较好地反映了真实流场的流型,计算液体力学为研究和设计振荡流反应器提供了较好的方法和工具;随振荡雷诺数的增加,两计算流场和实验流场均存在由对称向不对称转化的流动模式的转型.
关键词
网格系统
振荡流反应器
三维流场
流型转化
Keywords
grid system
oscillatory flow reactor
three-dimensional flow field
transformation of flow pattern
分类号
TQ052.501 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
矩形窄缝通道泡状流向弹状流流型转化研究
章春伟
秋穗正
王布雷
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
0
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职称材料
2
海上钻井中气液流型转化和含气率预测的研究
闫平
张诚成
薛宪波
张洪杰
张文博
《石油化工应用》
CAS
2023
0
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职称材料
3
三面加热窄矩形通道内气液两相流流型研究
周云龙
陈旭
郭新田
张文超
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
7
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职称材料
4
深井大尺寸环空气液两相流动规律数值模拟研究
张绪亮
张驰
周波
阳君奇
卢运虎
尹邦堂
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
5
两种网格在振荡流反应器三维流场计算中的比较
吴嘉
吴永文
邹世强
黄琛波
《江南大学学报(自然科学版)》
CAS
2006
3
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职称材料
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引证文献
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