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含蜡原油的黏弹-触变模型

化工学报 2013年第11期64卷 3968-3975页

作者：滕厚兴张劲军中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室北京102249

在胶凝温度以下,因蜡的结晶析出并形成三维空间网络结构,含蜡原油表现出复杂的非牛顿流体特性,如黏弹性、屈服应力和触变性等。目前,含蜡原油的触变性模型均为黏塑性模型,没有考虑屈服点附近及之前物料所具有的黏弹特性。为此,提出了一... 详细信息

在胶凝温度以下,因蜡的结晶析出并形成三维空间网络结构,含蜡原油表现出复杂的非牛顿流体特性,如黏弹性、屈服应力和触变性等。目前,含蜡原油的触变性模型均为黏塑性模型,没有考虑屈服点附近及之前物料所具有的黏弹特性。为此,提出了一个包含状态方程和速率方程、共10个未知参数的黏弹-触变模型。模型的剪应力由弹性应力和黏性应力构成,弹性应力为剪切模量与剪应变的乘积,剪切模量正比于结构参数和损耗函数。描述结构参数随时间变化的速率方程,假设结构破坏项与能量耗散率相关,克服了以往速率方程中结构破坏项与剪切率相关这一假设的不足。模型可描述含蜡原油所具有黏弹-触变特性,并且所预测的剪应力能够从以黏弹性为主的阶段平滑过渡到以触变性为主的阶段。利用大庆原油剪切率阶跃和滞回环的实验数据对模型进行验证。结果表明:两种测试的模型拟合值与实测值的平均相对偏差分别在2.0%和5.0%以内;利用由剪切率阶跃测试数据拟合得到的模型参数对滞回环测试进行预测,预测的平均相对偏差约为16%。

关键词：触变性黏弹性黏弹-触变模型含蜡原油

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大庆原油的粘弹性实验研究

石油学报 2005年第6期26卷 109-112页

作者：侯磊张劲军中国石油大学石油天然气工程学院北京102249

用RSH150控制应力流变仪对大庆原油进行了振荡剪切实验。结果表明,储能模量和耗能模量随测量温度的降低呈指数规律增加;存在使流变性恶化的“最差加热温度”;降温速率越高,测量温度下蜡晶结构强度和胶凝温度越低。在同样的剪切温度下,... 详细信息

用RSH150控制应力流变仪对大庆原油进行了振荡剪切实验。结果表明,储能模量和耗能模量随测量温度的降低呈指数规律增加;存在使流变性恶化的“最差加热温度”;降温速率越高,测量温度下蜡晶结构强度和胶凝温度越低。在同样的剪切温度下,粘弹性参数和胶凝温度随粘性流动能量耗散增加而急剧降低直至达到稳定状态;在同样的粘性流动能量耗散下,剪切温度越接近测量温度,储能模量和耗能模量越低,胶凝温度越低;当剪切温度接近或超过反常点时,测量温度下的粘弹性参数基本不随剪切温度变化;原油结构在经历剪切后具有不可逆的恢复特性。

关键词：含蜡原油振荡剪切粘弹性胶凝温度实验研究

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基于滞回环的含蜡原油触变模型评价

石油学报 2010年第3期31卷 494-500页

作者：张劲军国丽萍中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249 大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318

触变性是含蜡原油的一个重要流变特性,对输油管道停输再启动过程的水力特性及安全性至关重要。通过实验,研究了4种含蜡原油在剪切速率先呈线性增大后呈线性减小这一循环加载条件下的滞回环特性。利用最小二乘原理,分别对剪切速率循环一... 详细信息

触变性是含蜡原油的一个重要流变特性,对输油管道停输再启动过程的水力特性及安全性至关重要。通过实验,研究了4种含蜡原油在剪切速率先呈线性增大后呈线性减小这一循环加载条件下的滞回环特性。利用最小二乘原理,分别对剪切速率循环一次得到的单一滞回环和剪切速率变化率不同的多个循环得到的多个滞回环进行了拟合。用平均偏差作为统计指标,对8个触变模型进行了评价。结果表明,基于Cheng的含蜡油品中存在完全可逆和完全不可逆两类结构,在Houska模型的基础上建立的模型最适合于描述含蜡原油的滞回环特性。

关键词：输油管道含蜡原油滞回环触变模型评价

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天然气管网韧性保供问题及其研究展望

石油学报 2020年第12期41卷 1665-1678页

作者：张劲军苏怀高鹏中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室/城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 国家石油天然气管网集团有限公司科技数字本部北京100013

天然气的供应保障对经济发展与社会稳定至关重要。天然气保供是资源、管网、需求上、中、下游一体化的复杂系统工程。国内外对天然气管网可靠性已开展了系列研究。但是,对于大规模复杂系统,基于概率安全思想的可靠性评价方法存在容易稀... 详细信息

天然气的供应保障对经济发展与社会稳定至关重要。天然气保供是资源、管网、需求上、中、下游一体化的复杂系统工程。国内外对天然气管网可靠性已开展了系列研究。但是,对于大规模复杂系统,基于概率安全思想的可靠性评价方法存在容易稀释小概率、高后果极端风险的本质缺陷。借鉴电网、供应链、交通运输等复杂系统的研究和实践,提出了天然气管网韧性保供的概念,即在可靠性基础上,增加管网系统脆弱性和系统经受干扰后恢复至既定功能的能力(恢复力)评价;总结了天然气管网和电网等复杂系统可靠性、脆弱性和恢复力研究的现状、存在问题和发展方向;同时指出,大数据、人工智能技术将助推天然气管网韧性保供理论的发展,使其成为智能化与市场化变革大背景下智慧管网技术的重要理论基础。

关键词：天然气管网保供韧性可靠性脆弱性

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六参数含蜡原油触变模型

石油学报 2012年第6期33卷 1080-1085页

作者：贾邦龙张劲军中国石油大学油气管道输送安全国家工程实验室北京102249 中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249

含蜡原油在较低温度下具有典型的触变特征,触变模型是含蜡原油输送管道再启动数值模拟的基础。在分析现有触变模型的基础上,结合含蜡原油的特性以及悬浮体系流变学的相关理论,提出了一个适用于含蜡原油的包含6个参数的黏塑性触变模型,... 详细信息

含蜡原油在较低温度下具有典型的触变特征,触变模型是含蜡原油输送管道再启动数值模拟的基础。在分析现有触变模型的基础上,结合含蜡原油的特性以及悬浮体系流变学的相关理论,提出了一个适用于含蜡原油的包含6个参数的黏塑性触变模型,并利用基于剪切率阶跃方法测试的触变数据对该模型进行了检验。结果表明,该模型对触变数据的拟合效果优于目前常用的包含8个参数的Houska模型,与12个参数的双结构参数模型相当。与Houska模型和双结构参数模型相比,所提出的六参数模型因拟合参数少且状态方程形式较为简单,通过优化算法拟合确定的触变参数定性上更为合理,更适用于含蜡原油管道停输再启动数值模拟。

关键词：含蜡原油触变性黏塑性模型停输再启动

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冷热原油交替顺序输送中加热时机的经济比选

中国石油大学学报（自然科学版） 2008年第5期32卷 102-107页

作者：王凯张劲军宇波中国石油大学城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249

冷热原油交替顺序输送是原油输送领域的新工艺,其中确定经济加热方案是工程应用的关键技术之一。建立了冷热油交替输送管道的水力、热力计算模型,用有限容积法和热力特征线法对非稳态热力、水力耦合问题进行求解,并用国内某原油管道现... 详细信息

冷热原油交替顺序输送是原油输送领域的新工艺,其中确定经济加热方案是工程应用的关键技术之一。建立了冷热油交替输送管道的水力、热力计算模型,用有限容积法和热力特征线法对非稳态热力、水力耦合问题进行求解,并用国内某原油管道现场实测数据对程序进行了检验。基于加热能耗最小,建立了加热方式经济比选的计算模型。数值模拟了不同的加热方案,计算了低凝油不同加热时机的加热能耗。结果表明:对低凝油油尾提前适当时间加热可大大节省加热能耗;加热能耗随加热时机的延长先下降后上升,最佳加热时机约为10%。

关键词：冷热油交替顺序输送进站温度加热时机能耗

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含蜡原油乳状液触变性研究

工程热物理学报 2009年第2期30卷 246-248页

作者：国丽萍张劲军中国石油大学石油天然气工程学院城市油气输配技术北京市重点实验室北京102249 大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318

触变性是含蜡原油管道停输再启动压力计算和原油可泵性评价的重要基础资料,为了确定油水混输海底管道的停输再启动特性,必须掌握含蜡原油乳状液的触变性。本文在脱水含蜡原油触变性研究的基础上,对含蜡原油油包水乳状液的触变性进行了研... 详细信息

触变性是含蜡原油管道停输再启动压力计算和原油可泵性评价的重要基础资料,为了确定油水混输海底管道的停输再启动特性,必须掌握含蜡原油乳状液的触变性。本文在脱水含蜡原油触变性研究的基础上,对含蜡原油油包水乳状液的触变性进行了研究,发现含蜡原油乳状液的触变趋势与脱水原油类似;建立了一个描述含蜡原油乳状液在恒定剪切速率作用下剪切应力衰减这一触变行为的数学模型。用最小二乘法对本文和文献中的实验数据进行拟合,结果表明,该模型能够较准确地描述在恒定剪切速率作用下剪切应力衰减的触变行为,不仅适用于含蜡原油乳状液,对脱水含蜡原油和化学剂改性含蜡原油也适用,与其他触变模型相比,该模型具有参数较少、计算方便等优点。

关键词：含蜡原油乳状液触变性数学模型

集知识、能力与高尚品德情操于一身——浅议历史教师的素质

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历史教学（下半月） 1994年第1期 41-43页

作者：张劲军扬州师范学院历史系

我国基础教育的改革正经历着由应试教育向素质教育的转化,历史教育在整个学科教育中的地位相应得到了提高,愈益得到社会的重视。我国四个现代化建设和人才培养,对历史教育提出了更高的要求,广大中学历史教师面临着一个如何提高自身素质... 详细信息

我国基础教育的改革正经历着由应试教育向素质教育的转化,历史教育在整个学科教育中的地位相应得到了提高,愈益得到社会的重视。我国四个现代化建设和人才培养,对历史教育提出了更高的要求,广大中学历史教师面临着一个如何提高自身素质,以适应形势需要的问题。历史教师应当具备哪些基本素质?这要从历史学科的具体特点和历史教育的目标、作用两个方面结合起来考虑。大体说来。

关键词：历史教师历史教育品德情操人才培养教学工作历史人物历史事件学科教育伦理道德方面语言功力

埋地热油管道停输后周围土壤温度场的数值模拟

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西安石油大学学报（自然科学版） 2005年第6期20卷 27-29,33页

作者：李伟张劲军中国石油大学油气储运工程系北京102249

为精确模拟管道周围土壤温度场,建立了埋地热油管道周围土壤温度场数学模型.在模型中,根据管外不同位置处土壤受热油管道散热影响的大小,将管外热影响区域简化为矩形并分为两部分,其中第一部分为距管外壁0.5 m内的环形烘干区域.针对该模... 详细信息

为精确模拟管道周围土壤温度场,建立了埋地热油管道周围土壤温度场数学模型.在模型中,根据管外不同位置处土壤受热油管道散热影响的大小,将管外热影响区域简化为矩形并分为两部分,其中第一部分为距管外壁0.5 m内的环形烘干区域.针对该模型,编制了有限元程序计算管道周围土壤温度分布.计算结果表明,管外径426 mm、管内油温65.0℃、管道埋深处自然地温9.0℃时,矩形热影响区域的水平边界距管中心距离在13 m左右;若管道停输40 h,仅管道周围1.1 m内的土壤温度发生变化,为管道停输再启动的安全性评价提供了科学依据.

关键词：管道停输安全土壤温度场数值模拟