有渗流地埋管传热模型及快速算法

考虑地下水渗流的地埋管传热模型能更精确地描述地埋管换热的实际工况，现有的考虑渗流的地埋管传热解析模型计算繁琐耗时.提出了计算速度更快的g-函数解析解，并利用该解析解进行模拟分析. 结果表明，新的解析解在保证合理计算精度的同时，计算速度有了显著提高，钻孔壁中点温度g-函数较积分平均温度g-函数计算值偏大. 在阶跃热流作用下，地下水渗流能显著改善地埋管换热工况. 多钻孔埋管布置方式对钻孔域温度场有较大影响.     

LNG储罐温度场计算及影响因素分析

为了准确计算LNG储罐在不同工况下的温度场,基于ANSYS软件建立了全容式LNG储罐温度场数值计算模型,计算了稳态工况下储罐罐体的温度场分布,进而根据计算结果,对不同环境温度、液位高度、对流换热系数对储罐温度场分布的影响规律进行分析。模拟结果表明:环境温度对罐壁漏热量影响较大,环境风速对罐顶漏热量影响较大,液位高度对罐壁和罐底的漏热量有一定影响,环境风速对储罐整体漏热量影响不大,该模拟结果对全容式LNG储罐的结构设计与优化具有参考意义。     

同步式双螺杆泵转子的温度场及热变形分析

针对同步式双螺杆泵密封间隙设计值偏小或偏大而导致其在热变形中会产生相互接触甚至抱死或流体的泄漏量增加等问题,借助有限元分析方法,建立了同步式双螺杆泵螺杆的温度场及热变形分析的模型和边界条件,对螺杆在运转过程中的温度场和热变形进行了计算分析.结果表明,对于三维几何体的计算对象,采用有限元法求解温度分布、热变形等问题比较精确,更接近实际工况,为螺杆间隙的合理设计提供可靠的理论依据.     

CO_2管道输送规律及运行参数

液态(或超临界态)CO2输送与其他液体输送不同,由于临界温度和压力较低,其在输送过程中易气化。为此,采用HYSYS软件对CO2的物性进行分析,并在多种工况条件下,对CO2管道进行水力热力计算,根据计算结果绘制沿程压力-温度变化曲线,总结管输CO2在超临界态、密相、一般液相下的变化规律和影响因素。以某管道为例,给出了管道入口压力、温度可行区间的计算方法,可为管道设计提供理论依据。研究结果表明:密度是影响管输压降的根本因素,而黏度对压降的影响可以忽略;避免管输CO2气化的关键在于合理设置管道的入口温度和压力;CO2管道设计应以最高环境温度作为设计参数。     

稠油脱水沉降罐温度场的数值模拟

辽河油田生产原油以稠油为主,从油井通过管道输送至联合站。含水稠油在进入沉降罐的过程中,会因沉降罐的结构设置和油水混合液速度产生不同的速度场,导致温度场的波动,使脱出油含水率不能达标。采用FLUENT流场仿真软件,建立沉降罐温度场数值模型,将整个流场划分为配液管进液区域、沉降罐内部沉降区域及收油槽区域。分析进口温度分别为60℃、70℃、80℃、85℃时,油水混合液在沉降罐中的沉降分离效果和配液管温度场的变化情况:沉降罐中的"水洗层"随着时间的延长而逐渐增厚;在计算时间内,沉降罐配液管出口以下部位,进液的同时未见明显的油层。沉降罐中温度低的区域,稠油粘度大,不利于油水分离。     

铝薄带超常铸轧辊套温度场研究

在分析铸轧辊套传热特征的基础上，对铸轧辊套温度场进行了数学描述．根据铸轧辊套温度场的特点，运用Galerkin方法，实现了铸轧辊套温度场的近似解析求解．实例计算表明，所得结果与实测结果相吻合．对铝合金超常铸轧工况下的辊套温度场进行了仿真分析，结果表明：与常规铸轧相比，超常铸轧工况下的辊套内、外表面最大温差及外表面最大温差显著降低，且辊套温度分布趋向均匀化．     

湿天然气输送管道流体组成分布规律研究

在湿天然气管输工艺计算中,沿线不同管段流体组成的分布规律是个有待解决的问题。通过分析,认为管段持液率不同及相间滑脱是管段流体组成变化的两个原因。由于气液两相流管道一般存在相间滑脱现象,所以稳态工况下各管段组成也是变化的。通过建立计算管段内沿线组成变化的模型方程,对持液率进行了分析计算,指出持液率的变化取决于湿天然气组成、输送压力、温度和管段倾角。讨论了管段内流体组成的变化对气液相流速、温度分布和压力的影响,流体组成变化对沿线液体相速度分布有较大影响,而对压力、温降计算影响很小,并通过算例予以验证。     

火灾下钢筋混凝土柱温度场分析

采用有限元与差分结合的方法,编制了钢筋混凝土柱截面温度场计算分析的程序,进行了程序验证。并应用该分析程序对四面受火的混凝土矩形柱在不同时刻截面温度场进行了详细的计算与分析,由此得到钢筋混凝土柱在各种情况下的截面温度场分布及其变化的特点与规律,对进行混凝土结构抗火设计及对遭受火灾的结构进行损伤评估等工作提供了帮助。     

同心管分层注气井筒温度场计算方法

凝析气藏注气井井筒温度场计算是循环注气工艺设计及参数优化的重要基础。根据能量守恒原理和井筒传热机理,建立了同心双管分层注气井筒温度分布计算模型,并对井口注入参数和内外油管尺寸进行了敏感性分析。结果表明,外油管直径和内外管环空注气量是影响井筒温度分布的主要因素,注气温度仅对井筒上部的温度分布有明显影响。当外油管直径一定时,内油管直径大小对井筒温度影响较小;当内油管注气量不变时,内外管环空注气量越大,井筒流温梯度则越小,井底温度也越低。     

耐刺损JKP空心配水器的研制与应用

针对SC空心配水器在井内因凡尔刺损严重导致空心分层注水管柱失效和洗井短路的问题,对配水器凡尔等关键部件实施了结构改进,成功研制了耐刺损JKP空心配水器,通过室内试验和现场应用,该空心配水器寿命提高,大大延长了空心分层注水管柱有效期。     

广华作业区注水水质现状分析及对策

油田注水开发过程中,注入水水质不达标,将极大缩短地面设备、井下管柱服役期限,给油田的生产造成巨大损失,甚至引起地层欠注,影响开发效果。综合广华作业区近年来注水水质状况,通过对水质达标率的变化进行分析,找到了水质差的原因,并提出相应的措施,引进新工艺新技术,完善工艺流程,达到改善注水水质的目的。     

钢管混凝土梁柱节点抗剪承载力分析

从钢管混凝土染柱节点的受力状态出发,探讨了轴向力、钢管、柱端弯矩及染端竖向剪力对节点抗剪承载力的影响,介绍了圆钢管混凝土节点抗剪承载力的计算公式,采用有限元分析软件ANSYS建立了三维非线性有限元计算模型,通过对有限元计算结果和公式计算结果的对比可知,所建模型适用于圆钢管混凝土-钢梁节点的有限元分析。     

考虑电泵散热影响的海上油井井简温度场预测

基于海上油田实际井身结构,考虑了空气段、海水段和地层段对井筒总导热系数的影响,以及潜油电机散热对产液温度的影响,根据能量守恒定律建立了适用于海上油井实际井身结构的井筒温度场计算模型,以实际井为例进行了计算,并对影响井筒温度场的因素进行了分析。结果表明:建立的模型计算结果精度较高;海水段和空气段对海上油井井筒温降影响明显;电机散热可使产出液流体温度升高;油井产液量、含水率、油管导热系数对井筒温度场影响较大。     

地下仓粮堆通风温度场数值模拟研究

为了解地下仓通风对粮堆温度场变化的影响,对筒仓直径25 m、仓高20.1 m的地下仓粮堆进行了288 h通风工况下的温度场数值模拟研究。该模型以实际地下仓为背景,基于多物理场数值模拟软件COMSOL,通过调整内置质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程,分析不同入口边界压力和温度下地下仓温度场的变化情况。结果表明：在对地下仓通风288 h条件下,竖向通风比横向通风降温更快;提高边界入口压力(由300 Pa提高至400 Pa)时,横向通风和竖向通风粮堆均温都有效下降;在降低入口边界温度(由17 ℃降至13 ℃)时,相同时间的降温效果都得到明显改善,竖向通风过程的整体粮堆温度下降较快,在通风288 h后,仓内温度趋于平稳。     

大坝防渗层新浇筑砼的水化热温度应力分析

在对大坝坝段进行温度场及温度应力的有限元分析基础上，采用后差分法推导了求解瞬态温度场有限元基本方程，编制了计算程序进行计算。着重对防渗层浇筑过程中因混凝土水化热产生的温度应力进行了研究，其中考虑了自生体积膨胀、应力徐变的影响，得出了对工程指导有益的结论。     

基于ANSYS的连铸辊轴承座的温度场分析

连铸辊轴承在环境温度高、载荷大、工况复杂的条件下工作,如果轴承所接受的热量不能有效地散发,冷却未到位,过高的温度会引起轴承热变形,并会在大载荷下破裂,致使轴承过早失效,影响整个连铸铸钢的生产。连铸辊轴承座冷却方式是轴承座内部结构留有通水孔,对轴承座进行内部通水冷却。基于 ANSYS对连铸辊轴承座的温度场进行了分析：建立轴承座的CAD三维几何模型和CAE模型,通过分析传热原理,得到轴承座的综合对流换热系数,以此作为边界条件,并加载实时工况下的温度作为载荷,对连铸辊轴承座系统在稳定工作的状态进行了温度分析,得到轴承座的整体温度分布,对连铸辊轴承座的设计安装提供了理论指导意义。     

工厂化食用菌生产温度及气流组织模型的建立与模拟研究

通过设置边界条件,应用计算流体动力学(computational fluid dynamics,简称CFD)方法对江苏农林职业技术学院的江苏食用菌研究所3个不同方向菇房内的温度场和速度场进行模拟预测分析,建立出菇阶段菇房内的温度场和流场模型,并通过试验对模型的有效性进行验证。结果表明,模拟得到的温度与实际测得温度的绝对误差均在1. 3℃以内,最大相对误差在6. 1%以内,数值模拟的温度变化趋势与实测结果一致,验证了所构建CFD模型的正确性。     

全容式LNG储罐内罐泄漏源模型

基于实际工程设计工作的需要,研究了全容式LNG储罐内罐泄漏动态过程的特点,建立了描述内罐泄漏动态过程的泄漏源模型,推导了基于泄漏孔位置的泄漏液体液位高度与泄漏持续时间关系的方程。以某16×104m3的LNG储罐为例,进行了不同泄漏工况的计算与分析,结果表明:全容式LNG储罐内罐泄漏最不利的情况是内罐底部出现破裂,此时,液体泄漏到环形空间的时间最短。     

海底管道正向预热时机分析

输送高凝点原油的海底管道在预热投产或停输再启动过程中,预热时机作为管道温度场预热充分的“显性”标志,具有重要意义。针对海底掩埋保温管道,建立了正向预热一投油计算模型,以某海底管道为对象,研究其在预热一投油过程中沿线温度的瞬变过程,并对预热时机的选取及影响因素进行探讨。结果表明：在管道投油一稳定瞬变过程中,最低油温出现在管道终点,故只要管道出口温度满足安全流动的需要,即可确保整条管道的油温处于流动安全允许范围内;预热时机取“终点水温=凝点”时,可以满足原油安全流动的温度要求,并且适用于不同热水流量和投油流量工况,推荐工程采用。（图6,参11）     

基于直接流固耦合的发动机排气歧管热应力分析

应用计算流体力学软件STAR-CCM+计算了发动机排气歧管的瞬态内流场,得到排气歧管内壁面的热边界条件,根据经验值给定排气歧管外壁面的热边界条件,进一步计算排气歧管的温度场及热应力.计算结果表明,发动机排气歧管在支管交汇处温度最高,达到969K,其熟应力在140MPa以下.