流体输送管道论文-孟世伟

流体输送管道论文-孟世伟

导读:本文包含了流体输送管道论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:CO_2驱油,流型判断,持液率,压降

流体输送管道论文文献综述

孟世伟[1](2018)在《二氧化碳驱采出流体输送管道压降理论建模与应用》一文中研究指出目前,我国多数油田使用水驱对低渗透油田进行开发,水驱的驱油效率受到油水界面张力高等诸多因素的影响,有必要开发针对低渗透油藏的高效开采技术,以充分利用低渗透油藏资源。为指导CO_2驱地面集输管路的优化设计与安全运行,开展CO_2驱采出流体输送管道压降理论建模有较大理论意义与实践价值。经过文献调研和现场室内试验,分别利用黑油模型和组分模型给出了两相流物性参数的计算方法;通过原油流变性试验,分析了原油粘度、密度等物性参数的变化规律。讨论了4种流型判别方法,对于水平管道和下倾管道,推荐MB流型判别法;对于上倾管道,推荐Barnea流型判别法。讨论了3种持液率计算公式,对于水平管,Eaton相关式有较高的准确度;对于上倾管和下倾管来说,BBE相关式有较高的准确度。结合长庆油田起伏地貌,推导出温降模型。同时选用4种组合压降模型,并利用温降、压降的数值耦合计算,通过MATLAB语言编制出适用于CO_2驱采出流体输送管道压降计算软件。应用自主编制的软件,对CO_2驱采出流体输送管道进行稳态模拟,分析了不同工况下管道的压降、温降、持液率变化规律,讨论了气液比、管道入口压力等对管线压降的影响。(本文来源于《西安石油大学》期刊2018-05-30)

方玉建[2](2018)在《管道含气流动机理分析及虹吸负压流体输送试验研究》一文中研究指出虹吸负压输送是流体输送的一种有效方式,与无压明渠输送、有压管道输送相比,虹吸负压输送虽已有较多成功改造应用案例,但因缺乏理论支撑,不被规划设计院采纳,限制了该技术的推广应用,因而迫切需要展开深入的理论分析和试验研究,给出科学合理的解释。在有压管道输送中,管壁粗糙度对水力摩擦系数的影响十分关键,然而对于虹吸负压输送,因管道内的负压真空,管道若出现进气、窝气和空化等气相问题将严重影响输送效果。由虹吸负压输送所揭示的管道输送能力受进气、窝气问题的影响,对于有压管道(进口浅、起伏布置)同样普遍存在。对于虹吸负压输水,真空是保证产生虹吸的关键条件。如何防止进气破坏真空?是应用和推广大型虹吸所必须掌握的理论和关键技术。20世纪90年代,泉州大禹真空流设备有限公司翁友彬发明了虹吸整流器,实现了虹吸负压输水技术在输送管道直径和管道长度方面的突破。但流体管道虹吸负压输送的机理尚未明晰,因此,本文围绕―翁氏虹吸‖输送理论及关键技术,采用理论分析和试验研究的方法,对管道进气、管道窝气产生阻力等气相问题,以及不同进流方式下管道的水力摩擦系数等进行了系统研究,主要研究成果和创新点如下:1.通过对管道中气-液两相流动和管道进气、排气展开文献研究,提出管道内气体进气与排气的平衡控制理论,并以此基础,作者首次对―翁氏虹吸‖在工程中解决管道内的气相问题进行了系统地机理分析和论述,研究发现管道进水口采用多孔整流器显着降低了所需的临界淹没深度,有效消除了进口处的吸气旋涡,从而避免了管道入口进气。2.通过分析管道内易出现窝气的位置,基于现有的满管流理论,首次提出了考虑工程管道出现气体窝积情况下的阻力公式,并就窝气情况下管道系统的阻力系数变化规律展开了理论分析,并搭建了虹吸试验台和一套全透明的复杂起伏管路对管道不同进流方式、管道带气和不带气情况进行了试验研究。初步对比试验分析发现采用虹吸负压进流可获得更低的管道摩擦系数。初步试验揭示了管道内气体窝积会造成管路阻力增加的机理,观测了管道局部窝气后的流动过程、气泡变化状态和水跃流动等流动现象。3.针对负压对管道摩擦系数的影响规律,搭建了一套测试管路展开了深入的测试研究,得到了负压情况下水力光滑管道的水力摩擦系数(雷诺数R_e≤6*10~5),与Nikuradse的试验数据存在明显差别,首次试验测得高雷诺数(对应高佛汝德数)下虹吸负压管道的摩擦系数比常规情况下低25%-30%。而且对摩擦系数随雷诺数变化的趋势分析发现:与常规正压流动相比,虹吸负压流动情况下层流与紊流过渡具有鲜明不同的特点,表现为低雷诺数下(对应低佛汝德数)水体中溶解性气体的析出对流动带来的重要影响。4.空化是造成输水管道内气泡存在的重要方式之一,本文对虹吸管道中的空化现象进行了深入调查、分析、试验和总结,对虹吸中的溶解性气体析出和空化,首次采用不同管径和试验装置进行了高扬程的虹吸试验研究,详细观测和分析了虹吸弧顶所发生的空化气泡特性及其发展变化规律,发现微小空化泡合并形成的大气泡是造成虹吸破坏和管路断流的根本原因,因此提出在弧顶设计和安装稳流器将有助于保证高扬程虹吸的稳定性。通过空化试验发现,常规自然虹吸高度不能超过一个大气压约10米水柱,其根本原因是天然水体本身含有大量气核。通过改进虹吸管道的设计虽然能够在一定程度上提升虹吸高度,但不能从根本上突破一个大气压的限制。若改用其它不含气的液体介质(即具有较高的抗拉强度),虹吸输送则可以突破一个大气压,从而充分发挥虹吸负压输送和重力流的优势。5.对―翁氏虹吸‖输水工程进行了典型案例研究。通过黄石垅水库垮坝引水工程改造和平顶山输水工程改造前后的详细数据对比分析,展示了―翁氏虹吸‖在工程应用中快速有效调水的突出效果,通过现场实测数据的深入分析,发现工程中负压情况下大型管道的摩擦系数和大型整流器的阻力系数均处于较低的水平。论文还深入分析了一个抽水蓄能电站厂房共振的特殊案例:对其现场测试典型部位的压力脉动数据进行了深入分析,对其内部发生的水力共振问题进行了讨论和评估,指出包含相位共振在内的动静干涉以及与大负荷尾水管涡带的耦合共振是导致张河湾厂房出现强烈振动以及噪声大的主要原因,并针对该案例提出了故障诊断和改造可采取的措施和建议。2013年至2018年,该案例已由国家电网和GE水电成功地进行了故障诊断和改造,也验证了作者的理论分析和改进建议。对比改造前后转轮的设计发现:改造后的转轮设计通过增加与导叶之间的间隙等,显着降低了无叶区的压力脉动,有效消除了先前的振动和噪声。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-04-01)

李元[3](2018)在《输送管道内CO_2气液二相流体空隙率实时检测方法与装置》一文中研究指出近年来,随着我国进入工业化时代,大气污染的问题日益严重,节能减排已受到越来越多的关注,二氧化碳在大气中排放日益加剧的问题也引起了世界各国的重视,相关领域的研究人员以及众多学者为此进行着不断地探索和研究,在这样的背景下,出现了碳捕集与封存技术(CCS),该项技术包括二氧化碳的捕集运输和封存叁个环节,在二氧化碳的运输过程中,为节约运输成本等综合考虑,CO2需以液态输送,由于输送管道的距离远,在运输过程中不可避免地会发生损失压力、改变温度的情况,随之二氧化碳将由液态转换成气态,从而以气液二相流体的形式共存。为了准确得到输送管道内流体的运输状态,保证管道的安全运输,达到更好的节能增效目的,更好的控制流体运输过程,需要对二氧化碳气液二相流体的各参数进行测量。本文通过对二氧化碳气液二相流体空隙率测量方法的研究,拟用射线吸收原理设计传感器装置对二氧化碳气液二相流体的空隙率进行实时检测,并设计了相应的静态实验方案对该原理的可行性进行验证分析,得到了在各个温度下的实验数据,通过分析该实验数据,得出了 CO2液体的线性吸收系数与温度之间的关系。本静态试验中的实验测量装置由本人设计,实验系统由清华大学核能与新能源研究设计院提供。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2018-03-01)

何春秋[4](2014)在《流体输送管道主动电场内检测物理机理及实现》一文中研究指出目前,传统的管道检测方法因自身原理等因素导致其面临一些技术难题。生物学者通过模拟弱电鱼在水下通过主动发出电场并利用该电场实现对物体的定位和捕食的原理提出一种能在液体中实现物体定位的方法。本文在此基础上提出一种能够进行管道堵塞和泄漏检测并对其实现位置定位的管道内检测方法。该课题主要研究工作一共分成以下四大部分:1.分析了主动电场定位的工作原理并利用Maxwell 15.0进行管道检测的建模并仿真。仿真结果表明:主动电场法能够实现对管道内部因堵塞和泄漏产生的特征信号进行捕捉和定位。从原理上论证了主动电场法能够对金属和非金属管道进行检测。2.基于仿真可行性论证之后,模拟管道以电导率为3001?S cm??的淡水为传输介质的堵塞和泄漏检测实验研究,实验研究的管材包括常用的两种材料PVC和无缝钢管。并以不同电气特性的有机玻璃和铜管作为对比实验,进行对比分析。实验结果显示主动电场能够很好地实现对金属管道和绝缘体管道内部的堵塞和泄漏进行检测。该法克服了现在一些方法不能对绝缘体管道进行检测的弊病,以及具有相对于传统定位方法有着高的定位精度特点。3.为了考察系统的适应能力,根据不同的使用场景对该法进行了测试。为了检验该检测法在泥土掩埋环境下的实际性能,将其在泥土掩埋的环境中进行了测试。作为影响该法性能的关键性因素,为了考察管道内部传输介质的电导率对这种方法的影响,通过变换不同管道内部传输介质的电导率对主动电场法进行测试。测试结果表明,主动电场定位法能够在不同电导率环境中实现对堵塞和泄漏环境的特征信号捕捉并完成定位。4.在根据实验研究的基础上,针对实验研究的数据提出了相关的定位算法,用以实现对管道内部的特征信号提取和特征信号的定位。本文的提出了将主动电场定位法用于管道堵塞和泄漏的内检测上。在模拟管道堵塞和泄漏的基础上,设计出了一个用于管道检测的实验系统。并对不同材质的管道实现了管道内部堵塞和泄漏进行了实验研究。结果表明,主动电场定位法能够实现对管道的堵塞和泄漏进行检测和定位,为管道工业提供了一种新的管道检测思路和方法,并可克服目前管道检测方法面临的一些技术难题。(本文来源于《电子科技大学》期刊2014-04-30)

刘光晓[5](2014)在《流体输送管道泄漏音波信号特性研究》一文中研究指出音波泄漏检测技术具有灵敏度高、实时性强和定位精度高等优点,在长输管线泄漏检测领域具有极大的应用价值。但由于现阶段的技术瓶颈,音波泄漏检测方法尚未在工程实际中得到应用。本文将针对现有研究不足,对音波信号检测的各个环节进行了进一步的研究,具体的研究内容和结论如下:(1)介绍了泄漏音波信号采集系统各个硬件单元的主要性能参数,描述了音波信号在信号采集的各个环节的表现形态,总结了一种泄漏音波信号采集系统的设计方法,对实验室采集系统进行了分析,得出实验室采集系统具有较大潜力,但是对低频信号采集能力不足;(2)介绍了实验室的两套实验环道以及输气和输水实验流程,设计了大管径环道的泄漏实验方案;(3)对泄漏音波信号的滤波方法进行了系统的研究,介绍了经典滤波方法的分类、主要原理和核心思想,对经典滤波方法进行了适用性分析,引入了以盲源分离算法为代表的现代滤波方法,介绍了盲源分离算法的基本原理和编程流程,研究了盲源分离算法对泄漏音波信号的实际降噪效果,最终建立了一套滤波体系,结果表明经典滤波算法不能滤除同频带噪声,而以信号独立性为判据的盲源分离算法可以很好的实现信号的降噪分离,对实验室环道,小波滤波具有最好的滤波效果;(4)对小泄漏孔径比条件下泄漏音波信号的产生和传播特性进行了研究,分析了阀门、弯管和变径管对泄漏音波信号传播的影响,对比了输水和输气泄漏工况的差异性,实验表明大管径环道运行工况更加类似实际长输管线,信号幅值在传播过程中满足指数衰减规律,阀门噪声波及范围有限,弯管和变径管都对泄漏音波信号存在反射作用,反射频段与结构尺寸相关,输水泄漏工况与输气泄漏工况存在差异,输水泄漏音波信号的频域能量分布与泄漏孔径有关,并且集中在更低的频段范围内,泄漏幅值远远大于输气泄漏工况,幅值与泄漏孔径不呈线性规律变化。(本文来源于《中国石油大学(华东)》期刊2014-04-01)

周知进,阳宁,王钊,袁毅,罗柏文[6](2013)在《外部流体作用下管道输送流固耦合效应偏移分析》一文中研究指出采用数值方法分析管道结构-外部流体相互耦合效应对管道输送过程中管道自由端偏移的影响。调查中充分考虑管道结构-流体耦合效应,流体域与结构域通过拉格朗日-欧拉公式表述。以垂直悬臂提升管道为研究对象,应用有限元软件ADINA对其外部流体-管道结构进行流固耦合特性研究。研究结果表明:①管道上端不论是采取固接还是铰接支撑,外部流场以不同速度冲击管道时,整个管道偏移变化不明显,在同一流速下对管道偏移变化较为显着的地方集中在管道自由端,最大偏移则出现在自由端顶点处;②管道上端无论是固结还是铰接,随着管外流体速度增加,X方向最大偏移的增量总是小于Y方向最大偏移的增量;而X方向的最小偏移变化量则大于Y方向相应偏移;③同一流速冲击下,固结时Y方向的最小偏移略大于铰接时Y方向的最小偏移,且两者在外部流速为0.3 m/s时出现极大值。(本文来源于《振动与冲击》期刊2013年13期)

潘帅,陈钟荣,赵宇[7](2013)在《混沌振子在流体输送管道泄漏检测中的应用》一文中研究指出流体输送管道在泄漏时会产生微弱的周期性的次声波信号。首先介绍了一种混沌振子的特性,然后阐述了利用此种振子建立模型,检测微弱周期信号从而判定泄漏的基本原理和操作流程。通过理论分析及仿真、实测数据处理验证了这种泄漏检测方法的可行性。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2013年14期)

M·娜扎,F·沙希德,M·S·阿克拉姆,Q·苏丹,黄锋[8](2012)在《Maxwell流体在震荡的矩形输送管道中的流动》一文中研究指出分析了不可压缩Maxwell流体在震荡矩形截面管道中的非稳定流动问题.利用Fourier变换和Laplace变换作为数学工具,提出了问题的解,该解可以看成稳态解和暂态解之和.大倍数时,暂态消失,解可以表示为稳态解.在极限情况的案例中给出了Newton流体的解.当震荡频率不存在时,得到了Maxwell流体在震荡矩形截面管道中流动问题的解.最后,以图形形式给出不同参数时,矩形管道正弦震荡达到稳态所需要的时间.同时,分别描绘了x和y变化时的速度曲线.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2012年06期)

曾庆钱,屈国伦[9](2012)在《流体水平输送管道冷热补偿方式探讨》一文中研究指出给出了管道伸缩量及轴向力的计算公式,对比分析了固定支(吊)架+导向活动支(吊)架+补偿器方式与固定支(吊)架+导向活动支(吊)架+自然补偿等常见方式的优缺点。提出了轴向、横向滑动支(吊)架方式,管道可在支(吊)架限定范围内自由滑动,该方式已在多个工程中成功应用,并取得良好的使用效果。(本文来源于《暖通空调》期刊2012年06期)

D·特里帕蒂,M·K·乔伯,P·K·古泊塔,吴承平[10](2011)在《微极流体蠕动泵经由滑移边界管道输送的Stokes流动》一文中研究指出计及管道边界条件滑移的影响,研究微极流体蠕动泵,经由圆柱形管道输运的Stokes流动.壁面运动的控制方程为正弦波方程.使用润滑理论,得到了轴向速度、微转动向量、流函数、压力梯度、摩擦力和机械效率的解析数值解.用图形表示出构成参数,如像耦合参数、微极参数和表征蠕流泵特性的滑移参数、摩擦力和俘获现象的影响.数值计算表明,当耦合参数较大时,需要蠕动泵的压力更大,而微极参数和滑移参数正相反.俘获团块的大小随耦合参数和微极参数的减小而缩小,而随滑移参数的增大而缩小.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2011年12期)

流体输送管道论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

虹吸负压输送是流体输送的一种有效方式,与无压明渠输送、有压管道输送相比,虹吸负压输送虽已有较多成功改造应用案例,但因缺乏理论支撑,不被规划设计院采纳,限制了该技术的推广应用,因而迫切需要展开深入的理论分析和试验研究,给出科学合理的解释。在有压管道输送中,管壁粗糙度对水力摩擦系数的影响十分关键,然而对于虹吸负压输送,因管道内的负压真空,管道若出现进气、窝气和空化等气相问题将严重影响输送效果。由虹吸负压输送所揭示的管道输送能力受进气、窝气问题的影响,对于有压管道(进口浅、起伏布置)同样普遍存在。对于虹吸负压输水,真空是保证产生虹吸的关键条件。如何防止进气破坏真空?是应用和推广大型虹吸所必须掌握的理论和关键技术。20世纪90年代,泉州大禹真空流设备有限公司翁友彬发明了虹吸整流器,实现了虹吸负压输水技术在输送管道直径和管道长度方面的突破。但流体管道虹吸负压输送的机理尚未明晰,因此,本文围绕―翁氏虹吸‖输送理论及关键技术,采用理论分析和试验研究的方法,对管道进气、管道窝气产生阻力等气相问题,以及不同进流方式下管道的水力摩擦系数等进行了系统研究,主要研究成果和创新点如下:1.通过对管道中气-液两相流动和管道进气、排气展开文献研究,提出管道内气体进气与排气的平衡控制理论,并以此基础,作者首次对―翁氏虹吸‖在工程中解决管道内的气相问题进行了系统地机理分析和论述,研究发现管道进水口采用多孔整流器显着降低了所需的临界淹没深度,有效消除了进口处的吸气旋涡,从而避免了管道入口进气。2.通过分析管道内易出现窝气的位置,基于现有的满管流理论,首次提出了考虑工程管道出现气体窝积情况下的阻力公式,并就窝气情况下管道系统的阻力系数变化规律展开了理论分析,并搭建了虹吸试验台和一套全透明的复杂起伏管路对管道不同进流方式、管道带气和不带气情况进行了试验研究。初步对比试验分析发现采用虹吸负压进流可获得更低的管道摩擦系数。初步试验揭示了管道内气体窝积会造成管路阻力增加的机理,观测了管道局部窝气后的流动过程、气泡变化状态和水跃流动等流动现象。3.针对负压对管道摩擦系数的影响规律,搭建了一套测试管路展开了深入的测试研究,得到了负压情况下水力光滑管道的水力摩擦系数(雷诺数R_e≤6*10~5),与Nikuradse的试验数据存在明显差别,首次试验测得高雷诺数(对应高佛汝德数)下虹吸负压管道的摩擦系数比常规情况下低25%-30%。而且对摩擦系数随雷诺数变化的趋势分析发现:与常规正压流动相比,虹吸负压流动情况下层流与紊流过渡具有鲜明不同的特点,表现为低雷诺数下(对应低佛汝德数)水体中溶解性气体的析出对流动带来的重要影响。4.空化是造成输水管道内气泡存在的重要方式之一,本文对虹吸管道中的空化现象进行了深入调查、分析、试验和总结,对虹吸中的溶解性气体析出和空化,首次采用不同管径和试验装置进行了高扬程的虹吸试验研究,详细观测和分析了虹吸弧顶所发生的空化气泡特性及其发展变化规律,发现微小空化泡合并形成的大气泡是造成虹吸破坏和管路断流的根本原因,因此提出在弧顶设计和安装稳流器将有助于保证高扬程虹吸的稳定性。通过空化试验发现,常规自然虹吸高度不能超过一个大气压约10米水柱,其根本原因是天然水体本身含有大量气核。通过改进虹吸管道的设计虽然能够在一定程度上提升虹吸高度,但不能从根本上突破一个大气压的限制。若改用其它不含气的液体介质(即具有较高的抗拉强度),虹吸输送则可以突破一个大气压,从而充分发挥虹吸负压输送和重力流的优势。5.对―翁氏虹吸‖输水工程进行了典型案例研究。通过黄石垅水库垮坝引水工程改造和平顶山输水工程改造前后的详细数据对比分析,展示了―翁氏虹吸‖在工程应用中快速有效调水的突出效果,通过现场实测数据的深入分析,发现工程中负压情况下大型管道的摩擦系数和大型整流器的阻力系数均处于较低的水平。论文还深入分析了一个抽水蓄能电站厂房共振的特殊案例:对其现场测试典型部位的压力脉动数据进行了深入分析,对其内部发生的水力共振问题进行了讨论和评估,指出包含相位共振在内的动静干涉以及与大负荷尾水管涡带的耦合共振是导致张河湾厂房出现强烈振动以及噪声大的主要原因,并针对该案例提出了故障诊断和改造可采取的措施和建议。2013年至2018年,该案例已由国家电网和GE水电成功地进行了故障诊断和改造,也验证了作者的理论分析和改进建议。对比改造前后转轮的设计发现:改造后的转轮设计通过增加与导叶之间的间隙等,显着降低了无叶区的压力脉动,有效消除了先前的振动和噪声。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

流体输送管道论文参考文献

[1].孟世伟.二氧化碳驱采出流体输送管道压降理论建模与应用[D].西安石油大学.2018

[2].方玉建.管道含气流动机理分析及虹吸负压流体输送试验研究[D].江苏大学.2018

[3].李元.输送管道内CO_2气液二相流体空隙率实时检测方法与装置[D].华北电力大学(北京).2018

[4].何春秋.流体输送管道主动电场内检测物理机理及实现[D].电子科技大学.2014

[5].刘光晓.流体输送管道泄漏音波信号特性研究[D].中国石油大学(华东).2014

[6].周知进,阳宁,王钊,袁毅,罗柏文.外部流体作用下管道输送流固耦合效应偏移分析[J].振动与冲击.2013

[7].潘帅,陈钟荣,赵宇.混沌振子在流体输送管道泄漏检测中的应用[J].科学技术与工程.2013

[8].M·娜扎,F·沙希德,M·S·阿克拉姆,Q·苏丹,黄锋.Maxwell流体在震荡的矩形输送管道中的流动[J].应用数学和力学.2012

[9].曾庆钱,屈国伦.流体水平输送管道冷热补偿方式探讨[J].暖通空调.2012

[10].D·特里帕蒂,M·K·乔伯,P·K·古泊塔,吴承平.微极流体蠕动泵经由滑移边界管道输送的Stokes流动[J].应用数学和力学.2011

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