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题名陶瓷膜过滤换热一体化元件余热回收性能分析
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作者
付必伟
黄超
马卫国
胡志强
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机构
长江大学机械工程学院
中石油江汉机械研究所有限公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2025年第3期68-76,共9页
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基金
石油天然气装备教育部重点实验室项目“中深层增强型同轴套管换热器的地热开采性能研究”(OGE202303-06)。
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文摘
我国油田采出水余热资源丰富,但目前采出水余热回收效率较低。为了提高采出水余热回收效率,提出了陶瓷膜过滤换热一体化元件,采用数值模拟方法开展了螺旋换热管结构参数和工艺参数对余热回收性能影响的研究。研究结果表明:与光滑换热管相比,螺旋结构增强了采出水流动的湍动能,有利于破坏边界层,提高流体混合性能,强化换热管余热回收性能;当螺距为15 mm,流量比为0.6时,综合评价因子具有最大值1.041,强化传热效果最好,此时努塞尔数较光滑管提高了13.5%,摩擦因数提高了21.3%,吸热功率提高了16.3%,余热回收效率达到29.1%。研究结论可为提高开采余热回收效率提供理论参考。
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关键词
油田采出水
余热回收
过滤换热一体化元件
螺旋管
数值模拟
流场分析
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Keywords
oilfield produced water
waste heat recovery
filtration and heat exchange integrated element
spiral heat exchanger tube
numerical simulation
flow field analysis
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分类号
TE934
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名三维快速多极边界元法分析地埋管群传热问题
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作者
宋子欣
胡宗军
胡斌
牛忠荣
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机构
合肥工业大学土木与水利工程学院
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出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2023年第7期797-808,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(11272111)。
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文摘
基于三节点三角形线性单元,为克服单元跨叶子积分难题,将三维位势问题快速多极边界元法与几乎奇异积分的半解析算法相结合,实现了三维边界元法中几乎奇异积分的准确计算,该方法适用于U型地埋管薄体结构的换热分析.在制冷、制热两种工况下研究了U型地埋管壁厚对换热量的影响,并进一步分析了管群间的热相互作用.计算结果显示,当管壁导热系数一定时,管壁越厚,对管内流体和土壤之间的换热影响越大.当钻孔间距一定时,管群中埋管数量越多,热干扰现象越强烈,提高管群换热量的主要措施是降低管群间热干扰.因准确计算了几乎奇异积分,三维快速多极边界元法可以有效计算薄体和厚体耦合的三维热传导问题.该文方法和分析结果可为地埋管换热器系统的工程应用提供参考.
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关键词
地埋管群换热器
几乎奇异积分
薄体
传热
快速多极边界元法
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Keywords
U-type buried pipe heat exchanger
nearly singular integral
thin body
heat conduction
fast multipole boundary element method
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分类号
O39
[理学—工程力学]
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