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LNG储罐预冷温度变化规律算法研究

中国海上油气 2024年第4期36卷 230-238页

作者：杨文刚杨元春高玮张金亚中海石油气电集团有限责任公司北京100028 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

为了精确控制LNG储罐在预冷过程中的温降速率,确保预冷过程的安全,减少预冷介质的使用,有必要建立储罐内部预冷模型,预测储罐预冷过程中的温度变化规律。考虑外部空气对流和太阳辐射,对储罐预冷过程中罐顶、罐壁和罐底的漏冷量进行分析... 详细信息

为了精确控制LNG储罐在预冷过程中的温降速率,确保预冷过程的安全,减少预冷介质的使用,有必要建立储罐内部预冷模型,预测储罐预冷过程中的温度变化规律。考虑外部空气对流和太阳辐射,对储罐预冷过程中罐顶、罐壁和罐底的漏冷量进行分析,基于能量平衡建立了LNG储罐预冷过程的温度变化迭代计算模型,得到储罐预冷过程中平均温度的变化规律,计算结果与LNG接收站现场数据相对误差在20%以内。考虑储罐内部不同位置处的温度变化规律不同,通过分析储罐内不同位置温度变化的影响因素,结合LNG接收站现场储罐内测温点数据,推导并拟合了储罐内不同位置处温度变化的计算经验关联式。对经验关联式计算结果进行验证,与LNG接收站现场数据相对误差降低至12%以内。本研究对于准确控制LNG储罐预冷过程、节省LNG用量具有一定的指导和借鉴意义。

关键词： LNG接收站储罐 LNG喷淋预冷温度变化经验关联式

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氮气预冷LNG管道温度变化规律算法研究

低温工程 2024年第2期 78-85页

作者：杨文刚李行雨高玮密晓光张金亚中海石油气电集团有限责任公司北京100028 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

为研究氮气预冷LNG卸料管道过程中的管道顶、底温度变化规律,并对管道预冷过程中的顶、底温度变化进行预测计算,利用Fluent软件,建立带π型膨胀弯的LNG管道三维模型,模拟氮气预冷LNG管道过程的温度变化。建立了一维氮气预冷管道计算模型... 详细信息

为研究氮气预冷LNG卸料管道过程中的管道顶、底温度变化规律,并对管道预冷过程中的顶、底温度变化进行预测计算,利用Fluent软件,建立带π型膨胀弯的LNG管道三维模型,模拟氮气预冷LNG管道过程的温度变化。建立了一维氮气预冷管道计算模型,通过时间与空间的离散化、时间与空间的迭代计算进行模型求解。通过分析LNG管道预冷过程中顶底温差影响因素,推导管道顶底温度理论计算经验关联式,将氮气预冷LNG管道数值模拟结果用于理论计算经验关联式拟合。利用数值模拟结果对经验关联式进行验证,结果表明在拟合数据的样本空间内,利用经验关联式计算管道预冷过程中的顶、底温度误差在10%以内。

关键词： LNG接收站卸料管道氮气预冷顶底温差经验关联式

基于LBM的泡沫金属与翅片相变储能系统性能对比分析

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储能科学与技术 2024年第2期13卷 598-607页

作者：张金亚周文博程紫漪漪中国石油大学(北京) 北京102249

为了研究翅片和泡沫金属铜对相变储能系统性能的影响,使用四参数随机生长法(QSGS)构建了孔隙密度(PPI)分别为20PPI、30PPI的泡沫铜复合相变材料模型,并构建了等铜质量的翅片相变材料模型。在此基础上,采用格子玻尔兹曼(LBM)数值模拟方... 详细信息

为了研究翅片和泡沫金属铜对相变储能系统性能的影响,使用四参数随机生长法(QSGS)构建了孔隙密度(PPI)分别为20PPI、30PPI的泡沫铜复合相变材料模型,并构建了等铜质量的翅片相变材料模型。在此基础上,采用格子玻尔兹曼(LBM)数值模拟方法对相变材料(PCM)的储/放热过程进行了数值模拟,基于努塞尔数、液相率、PCM流动速度、PCM熔化/凝固时间对比分析了添加翅片以及添加泡沫金属结构对相变材料换热性能的影响。结果表明,在储热过程中,由于泡沫金属的存在会抑制熔化过程中对流换热的发展,双翅片结构的努塞尔数高于泡沫金属结构,熔化时间更短,相比于20PPI、30PPI泡沫铜复合相变材料分别缩短了28.55%、17.5%;在放热过程中,泡沫金属的存在会增加热传导面积,泡沫金属结构的凝固速度高于翅片结构,30PPI泡沫金属结构的凝固时间相比于翅片、20PPI泡沫铜复合相变材料分别缩短了65.80%、20.24%。综合考虑储放热两个过程,30PPI泡沫金属结构的总储放热时间最短,相比于翅片、20PPI泡沫铜复合相变材料分别缩短了27.81%、15.32%。在耗费相同金属材料的条件下,采用泡沫结构是更为有效的提升储能效率的手段。

关键词：格子玻尔兹曼四参数随机生长法翅片泡沫金属相变储能系统

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叶片式混输泵入口段气液两相流场可视化试验

机械工程学报 2015年第18期51卷 184-190页

作者：张金亚蔡淑杰朱宏武中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

气液两相混合流体在叶片式混输泵内的流动与入口段气液混合程度有直接的关系,故在混输泵入口前端设置了自行设计的缓冲均化器,并通过可视化试验探索入口段气液两相流型及气泡直径随转速和入口含气率的变化规律。研究发现：经过缓冲均化... 详细信息

气液两相混合流体在叶片式混输泵内的流动与入口段气液混合程度有直接的关系,故在混输泵入口前端设置了自行设计的缓冲均化器,并通过可视化试验探索入口段气液两相流型及气泡直径随转速和入口含气率的变化规律。研究发现：经过缓冲均化器后,气液两相流体在混输泵入口段表现为均匀的泡状流,无大团气泡聚集现象,说明缓冲均化器结构及多孔管开孔方案合理,能够起到均匀混合气液两相流体的作用;在同一转速和液相流量下,混输泵入口段气泡直径变化规律呈正态分布,随着入口含气率的增加（0~50%）,气体总流量增加,在均化器中与水混合后形成的气泡初始直径逐渐增加,使得混输泵入口段气泡直径也逐渐增加;在同一液相流量和入口含气率工况下,气泡的初始直径相同,而随着混输泵转速的增加（1 800~2 700 r/min）,入口段流体旋转角速度增大,导致液相对气相的拖曳力也相应增大,最终导致气泡直径变小;绘制了泵入口气泡直径随入口含气率及转速的变化规律曲线,可以为混输泵内流场数值模拟中入口气液两相流型及平均气泡直径的设置提供参考。

关键词：气液两相流型缓冲均化器可视化试验

手术器械纳入消毒供应室一体化管理的效果评价

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中国实用护理杂志 2012年第8期28卷 72-73页

作者：张金亚浙江省嵊州市中医院消毒供应中心 312400

医院院内感染的防控是每个医院的重点工作内容之一。而院内感染的发生和众多因素有关，按照微生物污染控制的“人机料法环”原则分析，人员的因素主要是指医护人员、无菌操作观念是否强，机指所用设备、设施、器械等的清洗、消毒灭菌、... 详细信息

医院院内感染的防控是每个医院的重点工作内容之一。而院内感染的发生和众多因素有关，按照微生物污染控制的“人机料法环”原则分析，人员的因素主要是指医护人员、无菌操作观念是否强，机指所用设备、设施、器械等的清洗、消毒灭菌、保存等所导致的微生物污染，料指治疗过程中所使用的敷料、内置器件等，法指无菌操作的方法，环指病房环境。

关键词：手术器械一体化管理消毒供应室医院院内感染微生物污染无菌操作污染控制医护人员

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基于正交设计方法的混输泵叶轮优化设计

中国石油大学学报（自然科学版） 2009年第6期33卷 105-110页

作者：张金亚朱宏武李艳杨春中国石油大学机电工程学院北京102249

以自主研发并取得外特性试验数据的第三代混输泵叶轮为基础,应用L9(34)正交表,以混输泵增压和效率为考查指标,对混输泵叶轮进行4因素3水平的正交设计,获得9组参数组合。采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,分... 详细信息

以自主研发并取得外特性试验数据的第三代混输泵叶轮为基础,应用L9(34)正交表,以混输泵增压和效率为考查指标,对混输泵叶轮进行4因素3水平的正交设计,获得9组参数组合。采用雷诺平均数值模拟方法,对正交设计中每种组合进行性能预测,分析得到一组最佳的参数组合作为优化后的叶轮参数,然后设计出与优化后叶轮配套的导叶,即得到一套优化后的增压单元设计参数。分别建立优化前后混输泵增压单元的计算流场,并对二者进行数值模拟计算。结果表明:优化后增压单元内流场特性相比优化前得到明显改善,增压提高约14.97%,效率增加约8.07%。

关键词：正交设计方法数值模拟叶片式混输泵叶轮优化设计

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三级螺旋轴流式混输泵可压缩流场数值模拟

农业机械学报 2014年第9期45卷 89-95页

作者：张金亚蔡淑杰朱宏武杨珂强睿中国石油大学机械与储运工程学院

以水和可压缩空气为介质,在不同入口含气率工况下对一台三级混输泵内流场进行定常和非定常数值模拟,三级叶轮几何参数相同。水为主相,采用k-ωSST湍流模型;空气为第二相,采用零方程模型。模拟预测三级泵的性能与实验结果吻合良好。流场... 详细信息

以水和可压缩空气为介质,在不同入口含气率工况下对一台三级混输泵内流场进行定常和非定常数值模拟,三级叶轮几何参数相同。水为主相,采用k-ωSST湍流模型;空气为第二相,采用零方程模型。模拟预测三级泵的性能与实验结果吻合良好。流场模拟结果显示:由于气体可压缩,流体由第1级输送到第3级过程中,含气率逐渐降低,总体积流量也不断降低;由于气液两相所受离心力的不同,含气率从轮毂到轮缘逐渐降低;随着入口含气率的增加,第1级叶轮的增压值逐渐降低,第2级和第3级的增压值呈先增大后减小的趋势;受叶片动静干涉作用以及有限叶片数的影响,各级叶轮与导叶衔接处平均压力有所下降;在入口含气率小于10%或大于80%工况下,三级叶轮增压相近,可以作为不可压流体设计或模拟,在其它入口含气率工况下,应该将介质考虑为可压缩流体。

关键词：螺旋轴流式混输泵可压缩流场数值模拟含气率

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预旋调节对离心泵空化影响的试验与数值模拟

农业机械学报 2014年第9期45卷 131-137页

作者：张永学宋鹏飞许聪田原张金亚中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

为探究前置导叶不同预旋角度对离心泵空化性能的影响规律,对带有自主设计前置导叶的IS 150-125-250型离心泵进行了空化性能试验,选用Zwart-Gerber-Belamri空化模型进行3D非稳态全流道空化流动数值模拟,结果表明:在一定的角度范围内,负... 详细信息

为探究前置导叶不同预旋角度对离心泵空化性能的影响规律,对带有自主设计前置导叶的IS 150-125-250型离心泵进行了空化性能试验,选用Zwart-Gerber-Belamri空化模型进行3D非稳态全流道空化流动数值模拟,结果表明:在一定的角度范围内,负预旋调节可以改善离心泵的空化性能,但超过某一角度后,空化性能将快速恶化;正预旋调节会恶化离心泵的空化性能,正预旋角度越大,恶化程度越明显。对不同预旋角度下叶轮内空泡率分布规律的分析发现,一定范围内的负预旋角会减小叶轮内空化区域,正预旋会增大叶轮内空化区域。

关键词：离心泵前置导叶预旋调节空化性能试验研究数值模拟

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螺旋轴流泵内气液两相流型可视化研究

工程热物理学报 2015年第9期36卷 1937-1941页

作者：张金亚蔡淑杰朱宏武强睿中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249

以一台自主研发的螺旋轴流泵为研究对象,以水和空气的混合物为介质,采用高速摄影技术,研究了不同工况下泵入口段及第一级叶轮内部的气液两相流型。研究发现:入口段气液两相流型为均匀的泡状流,气泡直径随入口含气率的增加而增大,随转速... 详细信息

以一台自主研发的螺旋轴流泵为研究对象,以水和空气的混合物为介质,采用高速摄影技术,研究了不同工况下泵入口段及第一级叶轮内部的气液两相流型。研究发现:入口段气液两相流型为均匀的泡状流,气泡直径随入口含气率的增加而增大,随转速的增加而减小;随着入口含气率的逐渐增加,叶轮内分别出现了孤立的气泡流、泡状流、气囊状流及乳化状流;气囊出现在叶片压力面约2/3弦长的位置,且紧贴着叶轮轮毂;出现气囊状流时,泵的性能下降最为明显;出现乳化状流时,随着含气率的增加,增压性能下降趋于缓慢。

关键词：螺旋轴流泵气泡直径气液两相流型泵外特性