油田环状集输水平管内油-气-水三相流流型试验研究

来源 :中国工程热物理学会多项流2009年学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Baggio_Fu
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本文阐述了国内外油-气-水三相流流型研究进展情况,研制了一套流型观测实验装置,对大庆油田采油十厂环状原油集输管道内油-气-水三相流的流型进行了现场试验,并对试验数据和拍摄的典型资料进行了分析,给出了流型随着掺水量的降低渐变的对比图。得出原油正常输送的情况下,环状管道中油-气-水三相流的流型主要为分层流、三层扰动流、波浪冲击流、气弹掺混流和完全扰动流,并分别对每种流型图的成因及典型特征进行了解释分析。总结出由于掺水量和回油温度的逐渐降低、掺混力度的增强影响下气相、油相、水相的变化趋势。
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假设纤维悬浮流为均匀的平面流动,采用有限体积法对纤维取向分布的Fokker-Planck方程进行数值求解。以往的平面纤维取向假设,适用范围有明显的局限性。而对球面域纤维取向分布的研究很少,或是存在问题。本文采用有限体积法,利用边界通量构建离散方程,根据球面域的特点,精确实现边界条件,在全球面域上采用CTDMA方法求解代数方程组。计算表明该方法稳定且准确。
为了克服微燃烧过程中出现的问题,有效提高微小尺度燃烧室的燃烧效率,除了可以通过选择燃料类型和燃烧室内壁附着催化剂的方法外,还可以采用在燃烧空间中填充较高孔隙率多孔介质的方法。本文运用ECT方法,对小尺度多孔介质燃烧室中多种燃烧现象以及不同流量下的燃烧特性进行可视化测量。本研究成果为微燃烧领域提供了新的方法和测量手段。
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本文采用直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)模拟颗粒间的碰撞,采用考虑颗粒脉动流动对气相湍流流动影响的大涡模拟(LES)研究气相湍流。单颗粒运动满足牛顿第二定律,颗粒相和气相相间作用的双向耦合由牛顿第三定律确定。数值模拟垂直管内气固两相上升流动,对管内气相速度和颗粒相速度、浓度以及聚团的流动特性进行分析。研究平均单个颗粒团聚物的存在时间、颗粒团聚物的时间份额和颗粒团聚物的生成频率分布特性,模拟结果与M
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