CO_(2)管道多级节流放空特性研究

1

作者 范振宁 梁海宁 +5 位作者 房茂立 赫一凡 于帅 闫兴清 赵坤 喻健良 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第5期1761-1769,共9页

基于工业规模CO_(2)管道节流试验装置,开展了两组不同节流阀门开度的二级管道节流试验。利用等焓节流模型和GERG—2008状态方程绘制等焓曲线,用以探究CO_(2)管道多级节流放空特性并为实际管道节流放空操作提供相关建议。结果表明:在靠... 基于工业规模CO_(2)管道节流试验装置,开展了两组不同节流阀门开度的二级管道节流试验。利用等焓节流模型和GERG—2008状态方程绘制等焓曲线,用以探究CO_(2)管道多级节流放空特性并为实际管道节流放空操作提供相关建议。结果表明:在靠近三相点附近,等焓节流下游温度会随下游压力的微小变化而有明显下降,定义该区为快速温降区;节流阀开度的减小可以提升一级节流阀下游最低温度(阀门开度均为100%时为-32.01℃,开度均为50%时为-12.75℃),但会使二级节流阀下游温度降低(100%阀门开度时为-35.96℃,50%阀门开度时为-44.58℃);阀门开度的减小可使一级节流管内CO_(2)相变过程远离三相点附近的快速温降区,但会使二级节流管内CO_(2)相变过程靠近快速温降区。 展开更多

关键词 安全工程 碳捕集、利用与封存 CO_(2)管道 二级节流 等焓模型 放空特性

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细长输流管道大变形动力学研究进展

2

作者 陈伟 曹润青 +2 位作者 胡嘉纯 代胡亮 王琳 《力学进展》 北大核心 2025年第1期113-174,共62页

细长输流管道是发动机液压装置、航空加油机、核工业热交换器、海洋钻井平台等工程装备系统的一类重要结构.当流速较高时,细长管道可能会发生屈曲或颤振等流致失稳现象,严重时可酿成重大安全事故.输流管道的流致失稳及其非线性振动是典... 细长输流管道是发动机液压装置、航空加油机、核工业热交换器、海洋钻井平台等工程装备系统的一类重要结构.当流速较高时,细长管道可能会发生屈曲或颤振等流致失稳现象,严重时可酿成重大安全事故.输流管道的流致失稳及其非线性振动是典型的流固耦合力学行为,已成为结构动力学、流固耦合力学等研究领域的一个普遍性范例.在建立动力学方程、明确稳定性机理和分析非线性振动规律之后,近年来人们极其关注输流管道的大变形/大位移动力学问题.本文系统介绍了细长输流管道非线性振动,特别是其弯曲大变形动力学的研究进展.首先,概述了输流管系统的非线性特征及其分类,简要分析了一些常用假设的合理性.其次,重点介绍了泰勒展开近似模型、几何精确理论模型、绝对节点坐标描述计算模型、数据驱动模型及相关的其他建模与求解方法.然后,针对两端支撑管道和悬臂管道两类有本质区别的动力学系统,回顾了其非线性动力学机理与演化规律,重点介绍了悬臂管道从小变形假设到大变形响应的一些新近研究进展.在此基础上,还介绍了提高输流管稳定性、抑制输流管非线性振动和利用输流管大变形响应的主要方法.最后,对细长输流管道大变形动力学的研究现状进行了归纳总结,并指出值得关注的几个基础性科学问题. 展开更多

关键词 输流管道 流固耦合 大变形动力学 几何精确模型 绝对节点坐标法

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基于CFP的岩溶管道流溶质运移数值模拟研究 被引量：16

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作者 杨杨 赵良杰 +1 位作者 苏春田 夏日元 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期51-57,共7页

多重岩溶含水介质的复杂性导致岩溶地下水流动及溶质运移的数学模拟成为地下水研究难点之一。为了探讨岩溶多重含水介质中地下水流溶质运移特征,文章构建了管道流CFP水流模型和MT3DMS溶质运移三维耦合数值模型。在阐述管道流CFP和MT3DM... 多重岩溶含水介质的复杂性导致岩溶地下水流动及溶质运移的数学模拟成为地下水研究难点之一。为了探讨岩溶多重含水介质中地下水流溶质运移特征,文章构建了管道流CFP水流模型和MT3DMS溶质运移三维耦合数值模型。在阐述管道流CFP和MT3DMS基本原理的基础上,通过建立水文地质概念模型算例(1个落水洞、4个直管道),探讨岩溶管道水流及溶质运移规律,分析讨论不同水文地质参数对浓度穿透曲线的影响。研究结果表明:管道流CFP模型能够刻画岩溶管道与基岩裂隙水流交换特征,MT3DMS模型能够模拟穿透曲线的拖尾现象,符合实际岩溶区特征。随着水力梯度、管道直径及管道渗透系数增大,孔隙度减小,浓度曲线峰值越大,峰值到达时间越快,浓度穿透曲线越对称。得出结论:耦合CFP水流模型和MT3DMS溶质运移模型能够刻画岩溶管道流溶质运移规律,为研究岩溶复杂介质污染物运移特征提供一种思路和途径。 展开更多

关键词 cfp管道流 溶质运移 浓度穿透曲线 耦合模型 岩溶

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基于CFP的岩溶管道流数值模拟研究--以桂林寨底地下河子系统为例 被引量：10

4

作者 赵良杰 夏日元 +3 位作者 杨杨 邵景力 曹建文 樊连杰 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期225-232,共8页

为了描述岩溶多重含水介质存在非达西流问题,研究管道流CFP模型在岩溶区数值模拟中的应用。在分析管道流CFP基本原理的基础上,通过建立概念模型算例(5个管道,上下临界雷诺数分别为2 000和4 000),探讨不同管道水文地质参数对出口流量及... 为了描述岩溶多重含水介质存在非达西流问题,研究管道流CFP模型在岩溶区数值模拟中的应用。在分析管道流CFP基本原理的基础上,通过建立概念模型算例(5个管道,上下临界雷诺数分别为2 000和4 000),探讨不同管道水文地质参数对出口流量及水流状态的影响,并对参数敏感性进行分析,最后将CFPM1模型应用于广西寨底岩溶地下河系统,探讨在实际应用中的管道流模型适用性。概念模型结果表明,参数敏感度从大到小依次为:管道直径、水力梯度、管道渗透系数、弯曲度及粗糙度,流量与雷诺数随管道参数增大而增大,水流状态从层流变为紊流。寨底岩溶管道流模型中3个观测井及地下河出口实测流量表明CFPM1能较好地模拟出岩溶地下水水位变化趋势。得出结论:CFPM1管道流模型允许岩溶管道与基岩含水层进行水流交换,能够较好地刻画岩溶区管道介质非达西流特征,但管道参数获取较为困难,且不能刻画岩溶管道形态变化。该方法具有一定通用性,可为实际应用提供指导。 展开更多

关键词 管道流模型 非达西流 岩溶管道 含水介质

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地下工程流–固耦合试验新技术及其在充填型岩溶管道突水模型试验中的应用 被引量：19

5

作者 周毅 李术才 +6 位作者 李利平 张乾青 石少帅 宋曙光 王康 陈迪杨 孙尚渠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1232-1240,共9页

在地质力学模型试验技术的基础上,根据大型交通、水利水电及矿山工程的需要,开展大比尺流–固耦合模型试验技术研究,包括新型流–固耦合相似材料、三维可视化固液耦合试验系统以及多物理场信息监测分析技术。提出了流–固耦合相似材料... 在地质力学模型试验技术的基础上,根据大型交通、水利水电及矿山工程的需要,开展大比尺流–固耦合模型试验技术研究,包括新型流–固耦合相似材料、三维可视化固液耦合试验系统以及多物理场信息监测分析技术。提出了流–固耦合相似材料的配制原则,选择了多种性能耦合较小的调节剂,实现了强度、渗透性、重度等指标的独立调节,大大提高了材料的相似度,保证材料能够在水长期作用下保持稳定的性质,很好地模拟中、低强度的岩体、破碎带及充填物。三维可视化固液耦合试验系统具备了自动化静力加载和数字化水压加载功能,实现了复杂地质条件下有压水体与相似材料的大面积直接作用,为流—固耦合条件下渗流和突涌水过程的模拟提供了可视化的试验场所。光纤技术、电阻元件柔性防水技术和自动化数据采集分析系统,实现了水环境下模型体内部渗压、应变和位移的精确采集和分析。最后,依托湖北省保康至宜昌高速公路尚家湾隧道,开展了充填型岩溶管道失稳突水的大比尺三维模型试验研究,真实再现了工程中的突涌水过程,揭示了充填型岩溶管道突水的灾变特征。流–固耦合试验新技术得到成功应用,为试验的顺利进行提供了技术保证。 展开更多

关键词 地下工程 流–固耦合 模型试验技术 充填型岩溶管道 突水

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基于管道流模型的岩溶含水系统降雨泉流量响应规律——以贵州后寨典型小流域为例 被引量：12

6

作者 刘丽红 束龙仓 鲁程鹏 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1083-1089,共7页

为深入研究高度非均质岩溶含水系统的补给、运动机理,以贵州后寨岩溶典型小流域为例,运用管道流程序(conduit flow process),基于后寨岩溶典型小流域实际的降雨流量资料,建立降雨泉流量响应理想模型,对不同落水洞补给位置、不同渗透系... 为深入研究高度非均质岩溶含水系统的补给、运动机理,以贵州后寨岩溶典型小流域为例,运用管道流程序(conduit flow process),基于后寨岩溶典型小流域实际的降雨流量资料,建立降雨泉流量响应理想模型,对不同落水洞补给位置、不同渗透系数和给水度组合情况下的降雨泉流量互相关系数曲线陡缓程度和峰值特征进行研究。研究结果表明:含水介质参数的改变远没有补给位置不同对互相关系数曲线的改变程度高;在不同渗透系数和给水度组合情况下,短距离排水互相关系数峰值可接近1,而远距离排水互相关系数峰值最高仅为0.4。野外实际研究区分析也表明,短径流路径下降雨流量互相关系数峰值高达0.7,而长径流路径下降雨流量互相关系数最大为0.4。辅以必要的水文地质调查,降雨泉流量互相关曲线可用来分析管道径流路径等岩溶含水系统水动力特征。 展开更多

关键词 岩溶含水系统 管道流模型 降雨 泉 互相关系数 贵州普定

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多相流管道清管模型研究概况 被引量：16

7

作者 徐孝轩 宫敬 邓道明 《中国海上油气（工程）》 2003年第4期21-24,共4页

清管作业是管道建设和运动过程中不可缺少的工作内容。定期清管可以降低流体压降 ,提高管道的输送效率。综述国内外对多相管流清管模型的研究概况 ,分析清管模型存在的不足 。

关键词 多相流管道 清管作业 模型 研究 清管器

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多跨海底管道横流向涡激振动预报模型 被引量：2

8

作者 高喜峰 谢武德 徐万海 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2016年第2期41-46,共6页

基于欧拉-伯努力梁理论确定了多跨管道结构振动方程,采用非线性Van der pol方程描述旋涡脱落的尾流动力特性,利用弹簧模拟两端和中间的复杂边界约束,构建了多跨海底管道横流向涡激振动预报模型。基于模态正交性展开流-固耦合作用方程,... 基于欧拉-伯努力梁理论确定了多跨管道结构振动方程,采用非线性Van der pol方程描述旋涡脱落的尾流动力特性,利用弹簧模拟两端和中间的复杂边界约束,构建了多跨海底管道横流向涡激振动预报模型。基于模态正交性展开流-固耦合作用方程,对各阶主坐标响应进行数值求解。对比了本模型预报结果与试验结果、软件分析以及DNV规范推荐值,吻合情况比较理想。本模型可为深海多跨管道涡激振动的研究、防范和治理提供有效的分析方法。 展开更多

关键词 涡激振动 流-固耦合 尾流振子模型 多跨管道

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垂直管道浸取器回弯头内单相流的流动模型

9

作者 黄世钊 涂江宁 +3 位作者 梁乃章 李宽宏 谢嵘春 廖东强 《广西科学》 CAS 2000年第4期277-278,281,共3页

用盐水示踪、微机采样来研究垂直管道浸取器回弯头内单相流的流动模型。选用扩散模型。将回弯头分解为直管段和回弯两部分。在设备的进口和出口同时检测应答 ,用矩阵法转换成理想脉冲的应答 ,求取回弯的混合扩散参数 ,并作关联。

关键词 垂直管道浸取器 流动模型 混合扩散参数 单相流

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考虑动态腐蚀的输流管道时变共振可靠性及灵敏度分析 被引量：2

10

作者 郭庆 翟红波 刘永寿 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期166-172,216,共8页

考虑输流管道受到环境动态腐蚀,壁厚变化引发输流管道固有频率变化,从而可能导致共振。因此,考虑时间变化以及输流管道结构参数、流体参数和外部激励频率的不确定性,采用Galerkin法求解输流管道固有频率,建立时变防共振功能函数,引入基... 考虑输流管道受到环境动态腐蚀,壁厚变化引发输流管道固有频率变化,从而可能导致共振。因此,考虑时间变化以及输流管道结构参数、流体参数和外部激励频率的不确定性,采用Galerkin法求解输流管道固有频率,建立时变防共振功能函数,引入基于自适应Kriging模型的时变可靠性算法对时变失效概率进行高效求解,并与MCS法和SL-ALK法对比验证了方法的准确性,采用变量灵敏度指标评估各随机变量对时变失效概率的影响,分析了流体密度和流速对于时变共振失效概率的影响规律。 展开更多

关键词 输流管道 动态腐蚀 共振可靠性 灵敏度分析 KRIGING模型

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等截面倾斜管道中气粉流的数学模型

11

作者 彭一川 韩挺 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期356-361,共6页

考虑重力和摩擦力的影响，建立了描述倾斜管道中气粉流行为的数学模型，分析了不同气体初速下重力和粉粒摩擦力对倾斜管道中气粉流行为的影响．当气体初速较大时，则重力和粉粒摩擦力的影响可忽略不计；当气体初速较小时，则考虑重力和... 考虑重力和摩擦力的影响，建立了描述倾斜管道中气粉流行为的数学模型，分析了不同气体初速下重力和粉粒摩擦力对倾斜管道中气粉流行为的影响．当气体初速较大时，则重力和粉粒摩擦力的影响可忽略不计；当气体初速较小时，则考虑重力和粉粒摩擦力的影响可得到更精确的结果． 展开更多

关键词 倾斜管道 气粉流 重力 粉粒摩擦力 数学模型

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垂直管道浸取器直管内单相流的流动模型 被引量：1

12

作者 黄世钊 涂江宁 李宽宏 《广西科学》 CAS 1998年第4期34-36,共3页

采用盐水示踪、微机采样来研究垂直管道浸取器直管内单相流的流动模型。选用扩散模型，在设备的进口和出口同时检测应答，用矩阵法转换成理想脉冲的应答，用非线性最小二乘法回归，求出直管的混合扩散系数，并作关联。

关键词 垂直管道浸取器 单相流 流动模型 混合扩散系数

全文增补中

基于PCA-PSO-SVM模型的海底多相流管道内腐蚀速率预测 被引量：24

13

作者 王盼锋 王寿喜 +1 位作者 马钢 全青 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2020年第2期183-189,共7页

针对海底多相流管道内腐蚀速率的预测问题,首先对影响该种类型管道内腐蚀速率的相关因素进行了分析,对PCA算法、PSO算法和SVM算法分别进行了介绍,提出了可用于海底多相流管道内腐蚀速率预测的PCA-PSO-SVM组合模型,在此基础上使用PCA-PSO... 针对海底多相流管道内腐蚀速率的预测问题,首先对影响该种类型管道内腐蚀速率的相关因素进行了分析,对PCA算法、PSO算法和SVM算法分别进行了介绍,提出了可用于海底多相流管道内腐蚀速率预测的PCA-PSO-SVM组合模型,在此基础上使用PCA-PSO-SVM组合模型对44组海底多相流管道内腐蚀速率的影响因素和管道内腐蚀速率数据进行了学习训练,对10组数据进行了预测,并将该组合模型与PCA-GA-SVM模型、PCA-LS-SVM模型和PCA-CV-SVM模型3种预测模型的预测结果进行了对比,以验证所提方法的可靠性和可行性。结果表明:温度对海底多相流管道内腐蚀速率的影响相对较大,压力对其的影响相对较小;使用PCA-PSO-SVM组合模型对海底多相流管道内腐蚀速率预测的平均绝对误差仅为1.848%,模型训练时间仅为3.17 s,这两项数据均小于其他预测模型,表明针对海底多相流管道内腐蚀速率的预测问题,PCA-PSO-SVM组合模型具有可靠性和可行性。 展开更多

关键词 PCA-PSO-SVM组合模型 海底多相流 管道内腐蚀速率预测

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航空输流管道动力学的非参模型研究

14

作者 曹建华 刘永寿 刘伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期43-47,共5页

针对航空工业中管道上卡箍支承的不确定性,采用适用于系统误差的非参法,对输流管道进行建模、仿真并预测管道振动特性。将输流直管上卡箍简化为简支和扭转弹簧,采用尺度为3,阶数为4的区间样条小波有限元离散管道振动微分方程,将卡箍所... 针对航空工业中管道上卡箍支承的不确定性,采用适用于系统误差的非参法,对输流管道进行建模、仿真并预测管道振动特性。将输流直管上卡箍简化为简支和扭转弹簧,采用尺度为3,阶数为4的区间样条小波有限元离散管道振动微分方程,将卡箍所影响的系统刚度矩阵视为不确定性,以非参法生成随机模型。通过数值结果对比,对于频率响应曲线,非参模型的可信区间完美包含均值模型;随着频率的增大,不确定性对高阶频率影响越大;对于频率随流速变化曲线,非参模型的可信区间完美地包含均值模型,随着流速的增大,不确定性对每阶频率的实部影响越来越小,而对虚部影响越来越大,且不确定性对发散和颤振失稳没有影响。 展开更多

关键词 输流管道 卡箍 小波有限元 非参模型

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海底碎屑流冲击海底管道的模型与某一特定原型的相似性分析 被引量：1

15

作者 钱学生 徐景平 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期1831-1840,共10页

小尺度的水槽实验和数值模型被广泛应用于真实尺度条件下海底碎屑流对海底管道冲击力的研究,但模型与某一特定原型之间的相似性一直未能得到保证,从而严重影响模型结果的适用性。为此,本文采用幂律本构关系(Power-law)描述海底碎屑流的... 小尺度的水槽实验和数值模型被广泛应用于真实尺度条件下海底碎屑流对海底管道冲击力的研究,但模型与某一特定原型之间的相似性一直未能得到保证,从而严重影响模型结果的适用性。为此,本文采用幂律本构关系(Power-law)描述海底碎屑流的流变特性,并基于雷诺相似准则,推导出海底碎屑流冲击海底管道时模型与原型之间各物理参数的比尺关系。根据该比尺关系,本文对现有水槽实验中模型与某一特定原型之间的相似性进行了分析,发现该水槽实验与预期的原型工况并不相似,继而推算出与该水槽实验相似的原型工况,并设计出与预期的原型工况相似的模型工况。此外,本文还对基于幂律本构关系和雷诺相似准则推导得到的比尺关系的适用性进行了讨论,认为该比尺关系适用于常重力环境下(1g)海底碎屑流冲击海底管道的小尺度水槽实验和数值模型,但不适用于超重力环境下(Ng)的土工离心机实验,也不适用于海底碎屑流的低剪切应变率工况。本文的研究结果将为保证常重力环境下(1g)海底碎屑流冲击海底管道时模型与某一特定原型之间的相似性提供理论依据。 展开更多

关键词 海底碎屑流 海底管道 模型 原型 比尺关系

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裂隙岩体多结构多流态渗流模型与模拟 被引量：5

16

作者 王恩志 张东 +4 位作者 刘晓丽 吴春璐 马前驰 王明阳 姚文理 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2022年第6期894-902,共9页

复杂裂隙系统多结构和多流态渗流一直是裂隙岩体渗流理论研究的难点问题。基于裂隙岩体渗透空间结构和渗流特性,按管状孔洞、面状裂缝、带状断层和块状岩体所构成的多结构渗透介质构建三维渗流数值方程,基于单一结构的线性渗流、非线性... 复杂裂隙系统多结构和多流态渗流一直是裂隙岩体渗流理论研究的难点问题。基于裂隙岩体渗透空间结构和渗流特性,按管状孔洞、面状裂缝、带状断层和块状岩体所构成的多结构渗透介质构建三维渗流数值方程,基于单一结构的线性渗流、非线性渗流、层流-过渡流-湍流统一流态公式,推导了多流态渗流方程,给出多结构多流态渗流模型的求解方法。通过管道流试验和三维裂隙网络渗流试验与数值模拟分析结果对比,探讨了模型的合理性与适用性,并探讨了大尺度岩体离散-连续组合渗流模型的实用性,为精细模拟裂隙岩体渗流问题提供了参考。 展开更多

关键词 裂隙岩体 管道流 混合流 非线性流 多结构 多流态 数学模型 模拟

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气体分子以分子流态通过直圆管道时的位置分布计算 被引量：4

17

作者 张世伟 姬国钊 +1 位作者 韩进 梁文升 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期626-631,共6页

针对气体分子以自由分子流态通过一段直圆管道的问题,将分子划分为从入口直达出口的直通分子和经过管壁反射后到达出口或入口的反射分子这两种类型,分别建立了流动数学模型。从余弦定律出发,推导出两类分子穿越出口与入口截面的分子总... 针对气体分子以自由分子流态通过一段直圆管道的问题,将分子划分为从入口直达出口的直通分子和经过管壁反射后到达出口或入口的反射分子这两种类型,分别建立了流动数学模型。从余弦定律出发,推导出两类分子穿越出口与入口截面的分子总数和密度分布函数的积分公式,以及反射分子在管道内壁面的沿程分布规律。定义评价数ν为管口截面上某点的局部分子密度与整个截面平均分子密度之比,给出计算式。数值计算结果表明,按均匀分布进入管道入口的气体分子,在飞离管道出口截面时呈现出中心密集边缘稀疏的"位置束流效应",如管长L=0.5d时,中心处νdA(0)=1.1353,边缘处νdA(0.5)=0.8313;而返回入口截面的分子却呈现出中心稀疏边缘密集的分布。这种趋势随管长增大而减弱,当L>5d后趋于稳定。入口和出口截面的分子密度分布能够互补,两者叠加后恰好等于均匀分布。 展开更多

关键词 气体分子动力学 位置束流效应 模型 自由分子流态 直圆管道

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泄流状态下输气管道内检测器流场计算 被引量：11

18

作者 杨理践 杨诺 高松巍 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第6期671-675,共5页

针对输气管道内检测器运行速度控制问题,研究了在泄流状态下输气管道内检测器的流场计算方法.基于输气管道内检测器的运行原理,利用标准孔板流量计构造内检测器泄流孔模型.以计算流体动力学理论为基础,应用计算流体动力学软件ICEM CFD和... 针对输气管道内检测器运行速度控制问题,研究了在泄流状态下输气管道内检测器的流场计算方法.基于输气管道内检测器的运行原理,利用标准孔板流量计构造内检测器泄流孔模型.以计算流体动力学理论为基础,应用计算流体动力学软件ICEM CFD和ANSYS CFX11.0生成流场模型并进行了数值模拟,用流体流经标准孔板时的流场模拟泄流状态下输气管道内检测器的流场,实现了对气体流经标准孔板前后压力场、速度场的数值分析.利用计算所得结果对流体流经内检测器模型的一些特点进行了分析,并对泄流孔的不同孔径进行了模拟.研究结果表明:利用标准孔板流量计作为在泄流状态下的输气管道内检测器模型具有一定的尝试性,对进一步研究输气管道内检测器速度控制问题具有一定的辅助作用. 展开更多

关键词 输气管道 内检测器 计算流体动力学 泄流 压差 流场计算 速度控制 湍流模型

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天然气水合物三相流段管道压力损失分析 被引量：9

19

作者 徐海良 孙思聪 杨放琼 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期661-666,共6页

水力输送系统是海底天然气水合物绞吸式开采系统的核心设备之一,输送管道的工作性能决定了整个采矿系统的工作效率。文中主要研究了天然气水合物绞吸式开采管道输送过程中,水合物分解后管道三相流段的压力损失规律。基于计算流体力学和F... 水力输送系统是海底天然气水合物绞吸式开采系统的核心设备之一,输送管道的工作性能决定了整个采矿系统的工作效率。文中主要研究了天然气水合物绞吸式开采管道输送过程中,水合物分解后管道三相流段的压力损失规律。基于计算流体力学和FLUENT软件,采用欧拉模型配合CFD-PBM模型分析了管径、流速、固相和气相体积分数、粒径、气泡平均直径对管道压力损失梯度的影响。结果表明:管道压力损失梯度随着管径增加而减小,在管径大于300 mm后压力损失梯度减小缓慢并开始趋于稳定,在450 mm处压力损失梯度骤降,500 mm以后再次趋于稳定;随着浆体流速增大,管道三相流段压力损失梯度先减小后增大,存在一个最优流速,且最优流速随着粒径增大而增大;固相体积分数和颗粒直径都与压力损失梯度成正比,但体积分数的影响较大,粒径的影响较小;气相体积分数在0.3以内与压力损失梯度成反比,表明了少量气体的减阻效应;气泡平均直径过大会减小有效管径,导致压力损失梯度增大。 展开更多

关键词 天然气水合物 绞吸式开采 管道输送三相流 CFD-PBM模型 压力损失梯度

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输流管道振动自适应控制算法鲁棒特性研究 被引量：2

20

作者 陈兵 黄媛媛 尹忠俊 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1445-1451,1460,共8页

两端铰支输流管道在脉动内流下可能因参数共振而发生动态失稳。采用压电陶瓷片作为控制驱动器,以梁模型为基础,建立输流管道系统的受控数学模型。针对传统PID控制器对系统参数鲁棒性较差的缺点,由Lyapunov稳定性定理,设计了模型参考自适... 两端铰支输流管道在脉动内流下可能因参数共振而发生动态失稳。采用压电陶瓷片作为控制驱动器,以梁模型为基础,建立输流管道系统的受控数学模型。针对传统PID控制器对系统参数鲁棒性较差的缺点,由Lyapunov稳定性定理,设计了模型参考自适应(MRAC)控制器和基于PD增益自适应调节的MRAC控制器,不仅使管道振动在短时间内衰减至零,且使控制器对系统参数的鲁棒性较好。数值仿真验证了这2种自适应控制器的控制效果及其对系统参数的鲁棒性。结果表明:2种自适应控制器均能有效抑制管道振动且MRAC控制器效果更佳;2种自适应控制器对系统参数的鲁棒性均较好。 展开更多

关键词 输流管道 振动控制 模型参考自适应控制 鲁棒性 仿真研究

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