界面作用对气液两相分层流的影响

介绍了几种考虑了界面间相互作用的分层流分析模型和实验结果。在气液两相分层流系统中,界面间的相互作用对动量转换、预测压降和持液率等都有影响。当气相速度超过产生界面波的气相速度时,界面摩阻系数随气相速度线性增加,而且比例系数与管径关系不大。液体粘度及流速对界面摩阻的影响是次要的。流动性质对界面摩阻的影响与波的性质相关。无论气体还是液体,其雷诺数对界面波动稳定性有重要影响。     

黄土丘陵区坡面薄层水流动力学特性及其对土壤侵蚀的影响

为奠定基于运动力学参数构建土壤侵蚀模型的理论基础,通过不同降雨强度(25、50和75 mm/h)、不同坡长(1、5、10、15和20 m)下径流小区内人工模拟降雨试验,对不同处理下坡面薄层水动力学特性进行分析,并对水动力学参数与土壤侵蚀之间的关系进行初步探讨。结果表明:当坡度一定时,坡面平均流速主要受坡长及单宽流量影响,降雨强度通过影响单宽流量的大小间接影响坡面平均流速;在试验设计范围内,当坡长1 m时,整体上呈"层流-急流态",当坡长为1 m时,整体上呈"层流-缓流态";当降雨强度一定时,雷诺数随着坡长的增加线性增加,佛汝德数随着坡长的增加以幂函数形式增加;降雨强度对坡面流有明显的"增阻"效应;坡面阻力系数随着坡长的增加呈幂函数减小趋势;坡面平均土壤侵蚀率与单宽流量间呈一元线性趋势增加,与水流平均流速间呈指数函数增加,与雷诺数间呈二次函数增加。     

等温管道层流与紊流临界状态值的分析

紊流与层流流态下的临界 摩阻、临界流量的比值分析 1.紊流临界流量与层流临界流量的比值 当Re=2 000时,液体的流动状态处于层流临界状态;当Re=3 000时,液体的流动状态处于紊流的临界状态。在层流状态下液体摩阻与流量成线性关系,在紊流状态下液体摩阻与流量成非线性关系。     

液体管道水力瞬变分析模型的适应性研究

将液体介质管道水力瞬变分析模型分为拟稳态摩阻模型和非恒定摩阻模型,选用VardyBrown非恒定摩阻模型与经典的拟稳态摩阻模型,对不同管长情况下的瞬变流动过程进行数值模拟,分析比较了两类模型模拟计算得到的摩阻和水击压头的变化规律,进而研究了模型的适应性。     

输气管道水力摩阻因数计算

分析了Colebrook-White、Prandtl、Panhandle等紊流区摩阻因数计算公式的适用条件,并将目前广泛应用的Colebrook-White公式与其他几个公式进行了对比。选用Colebrook-White公式,利用西气东输管道现场实测数据,反算了管道的实际摩阻因数。通过对比分析发现,在所研究的流量范围内,实际摩阻因数随雷诺数增大而减小的速率大于Colebrook-White公式的计算结果,而其变化趋势与Prandtl和Panhandle(A)相似;在整个流量范围内,选用Panhandle(A)对西气东输管道进行仿真模拟的误差最小。提出了GERE摩阻因数的新型计算公式,并将其与Colebrook-White公式进行了对比。     

稠油掺水流动摩阻预测误差根源及对策

基于国内外油水流乳化及转相、黏度测定与摩阻预测的研究现状,探讨了油水流动摩阻预测误差的产生根源和解决对策。油水流动的乳化程度及转相条件、油水流型变化规律、油水黏度测定等因素均将影响油水流动摩阻计算的准确性,其根源在于油水混合液在旋转流变仪、环道模拟装置等测试分析系统与实际管道中的流动特征及组成性质截然不同。为此,以建立测试系统与实际管道中油水流动规律的内在联系为切入点,提出相应的研究思路,以期为稠油掺水流动摩阻预测的深入系统研究提供参考。(参40)     

液体管道非稳定流动摩阻计算

管道中非稳定流动的分析方法主要有频域法和时域法,非线性摩阻的存在给非稳定流动的分析带来一定困难,通常的作法是认为瞬态流动下的摩阻等于稳定流动下的摩阻,但对于管道非稳定流动的长时间的动态模拟,用传统的“拟稳态”假设计算管道摩擦阻力及相关压头损失不够准确,采用频率相关摩中改变这一情况,给出了频率相关摩阻的计算公式及在特征线法中的具体应用。     

天然降雨条件下坡面侵蚀动力学特性研究

采用天然降雨径流小区试验的方法,通过观测天然降雨条件下坡面径流流速,对坡面侵蚀发生过程中的径流水动力学特性进行了研究.结果表明:植被覆盖的坡面和裸坡的径流水力学参数流速、雷诺数、弗汝德数均随降雨强度的增大而增大;阻力系数则随降雨强度的增大而减小.有植被覆盖的坡面流的雷诺数与弗汝德数则随雨强的变化相对平稳.     

输气管道摩阻系数研究进展

列出了国内外公开发表或已进入现场应用的紊流摩阻系数计算公式,总结出研究摩阻系数、雷诺数与粗糙度关系式的几种实用方法,并通过理论推导和四川油田现场数据得出分别适用于光滑管、部分粗糙管和完全粗糙管的摩阻系数计算公式。用另外测量的现场数据比较这些公式与Panhandle公式的精度,结果表明,前者比后者的平均误差至少小9%。     

多相流试验环道的水力摩阻系数评价

对石油大学（北京）多相流试验环道测试段进行了标定，在水力光滑区，当雷诺数大于0．3Re1(Re1为光滑区与混合摩擦区的临界雷诺数）后，发现现有光滑管摩阻系数公式的计算值与实测值误差一般在5％－16．7％之间，误差随雷诺数的增大而单调增加，已不适用精密试验环道的水力计算，而考虑管壁粗糙度的Colebrook公式能很好地拟合试验数据。对几个常用的光谱管摩阻系数公式进行了分析与评价，提出了这些公式的合理使用范围。     

管流剪切对改性原油流动性的影响

依据流体剪切形变的原理，导这中流体的剪切速率分布函数和当量剪切速率计算公式，提出了管道湍流的脉动剪切速率要领及其计算方法。按照当量剪切强度的相等的原则，给出了管道层流与湍汉及粘度计之间的等效剪切模拟基础，并指出通常把工业管道的管壁剪速作为当量剪切速率来模拟管道湍流剪切是不准确的，特别是高雷诺数时，把管壁剪速看作当是剪切速率的模拟试验会严重扩大工业管道中管流剪切的影响。文中给出的计算方法和模拟方法，     

雷诺应力与流场旋度的关联分析

基于雷诺时均方程导出了含有雷诺应力的涡量微分方程。对于充分发展湍流流动在高雷诺数弱非定常条件下,从平衡角度分析雷诺应力与时均流场涡量及速度的关系,得出雷诺应力与时均流场的涡量和速度的耦合作用是相关联的,反映流场结构的涡量的演化能够间接表示湍流动能的输运和耗散过程。在标准κ-ε模型中,对其本构方程加入涡量张量和变形速度张量使其非线性化后,改善了对正应力的计算,并能预示二次流的存在。     

缓变底面情况下剪切流动中的波

本文首先选定了一剪切流动作为二维缓变底面情况下的甚本流动,然后研究了在这种有旋流场中的浅水长波,得到了波速和缓变底面坡度之间的关系式。     

降温剪切速率对加降凝剂原油流动性的影响

为了使加降凝剂的原油实现长距离的管输，就管流剪切速率进行了实验室模拟研究。把加降凝剂的原油降温过程中的剪切率称为降温剪切率，以加剂新疆原油为油样，通过试验发现，降温剪切率与降温速率有关，且存在着使粘度最小的最佳降浊剪切率，分析管道内加剂原油的流动情况，将流体沿管疲乏径向分为近壁底层区、过渡区和紊流核心区、分别测定各区内流体的剪切率，指出当管输量较低时，主要是过渡获近壁底层区内的管流剪切对加剂原同低     

低速剪切影响加剂原油低温流动性机理研究

通过对室内模拟管流低速剪切流动参的测试和蜡晶显微观察，研究了低速剪切对不同原油低温流动性的影响及对蜡晶影响之间的关系。研究表明，不同组成的原油，低速剪切对蜡晶的影响不同，低速剪切既能破碎蜡晶聚集体，又能形成蜡晶聚集体。管道流动过程中的“恢复”现象实质就是管流低速剪切改善加剂原油低温流动性的表现，其机理是管流的低速剪切使得高速剪切后破碎的蜡晶聚集体重新形成。     

重庆缙云山典型林地地表径流水力学参数研究

为揭示重庆缙云山森林植被的水文生态过程,选取裸地、针阔混交林、常绿阔叶林和楠竹林4种不同土地利用类型,采用放水冲刷径流试验方法,设计0.12、0.18、0.24、0.30、0.36L/min 5种不同的流量,测定蓄满产流下的地表径流水力学参数。结果表明:1)在放水冲刷条件下,4种地类径流阻力系数随流量的增大而降低,说明地表枯落物、有机质和根系能有效增加坡面糙度和阻力;随着流量的增大,径流冲走枯落物和有机质并形成细沟,浅层根系对径流的阻力效果增强,而根系较深的地类其阻力系数逐渐趋近于裸地的;2)4种不同地类的流速随着流量的增加而增加,地表枯落物和植物根茎对流速有减缓作用,且在大流量情况下,楠竹林根系对流速的消减作用更明显;3)在试验条件下,随着流量的增加,雷诺数持续增加,其径流特性由层流向紊流转变;弗劳德数先减小后增加,流量在0.18~0.30L/min之间取得弗劳德数的最小值。相同流量下,雷诺数和弗劳德数的大小顺序均为裸地>针阔混交林>常绿阔叶林>楠竹林。      

一次切变线暴雨的精细化分析

应用常规观测资料、NCEP FNL 1°×1°再分析资料,对切变线暴雨的落区进行精细化分析。结果表明,切变线的位置和锋面抬升的作用对暴雨落区的判断有重要作用;影响系统的空间结构及冷暖空气的相互作用对暴雨落区的精细化预报至关重要。当东北地区有冷空气从西北方向经陆路入侵时,切变线南侧的暖湿气流被锋面抬升至切变线附近,与冷空气交汇辐合,从而产生了暴雨。     

含蜡原油流动特性与热历史和剪切历史的关系

含蜡原油的低温(析蜡点温度以下)流动特性与其所经历的热历史和剪切历史有关,但以往的研究主要侧重于对具体原油进行试验测试和试验规律的定性讨论,总体上没有上升到具有普遍意义的定量规律研究的层次。综述了含蜡原油流动特性与热历史和剪切历史关系的研究现状,并就进一步在定量层次上研究含蜡原油流动性参数与热历史和剪切历史的关系提出了建议。     

塔雅重质原油管道加剂增输运行方案

塔雅管道是连接塔库和雅克拉的原油管道，承担着塔库重质原油的外输任务。根据生产需求，塔雅管道的年输量需要增输约15％，为此添加减阻剂提高输量运行。重质原油粘度大，其管流雷诺数较低，需要适当提高管道运行温度，以期将管流雷诺数提高到10000以上，为减阻剂发挥性能提供条件。减阻剂在油流中分散需要一定时间，难以全程发挥减阻作用，加剂油品流经塔雅管道全程仅需不到6h，发挥作用的管段可能不足1／3，应充分考虑减阻剂的分散性能制定加剂运行方案。（表2，参10）     

剪切弥散对含蜡原油蜡沉积的影响

在定义剪切弥散的基础上，通过室内及现场试验，研究了有温差和无温差时剪切弥散对蜡沉积的影响，分析了悬浮颗粒在剪切流场中的迁移方向，指出在一定条件下剪切弥散对蜡沉积的影响非常小，在建立蜡沉积模型时可以忽略剪切弥散的影响。