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障碍物数量对油气泄压爆炸特性的影响

化工学报 2017年第7期68卷 2946-2955页

作者：杜扬李国庆王世茂齐圣李阳超王波后勤工程学院供油工程系重庆401311

为了研究障碍物数量对油气泄压爆炸传播特性的影响,选取了高(2.1%)、中(1.7%)、低(1.3%)3种初始油气浓度,在半开口全透明有机玻璃管道内进行了一系列油气泄压爆炸对比实验。结果表明:(1)半开口管道内油气爆炸超压曲线存在3个典型的压力... 详细信息

为了研究障碍物数量对油气泄压爆炸传播特性的影响,选取了高(2.1%)、中(1.7%)、低(1.3%)3种初始油气浓度,在半开口全透明有机玻璃管道内进行了一系列油气泄压爆炸对比实验。结果表明:(1)半开口管道内油气爆炸超压曲线存在3个典型的压力峰值pv、pmax、pneg;其中pv的大小只与封口材料破裂常数有关,与障碍物数量无关,而pmax的数值大小和pneg的绝对值大小随着障碍物数量的增大而增大,但是到达pmax的时间长短不完全由障碍物数量决定;(2)火焰在传播初期以比较规则的"指尖形"火焰传播,当受到障碍物的扰动之后火焰锋面的规则形状会受到破坏,加快火焰形态从层流到湍流的转捩,并最终在管道外部形成"蘑菇状"火焰,并且管道内障碍物数量越多,这种"蘑菇状"火焰越明显;(3)障碍物对油气爆炸火焰传播具有显著的加速效应,而且随障碍物数量的增大,这种加速效应越明显,获得的最大火焰速度越大;(4)油气爆炸过程的爆炸超压和和火焰传播具有正反馈激励的耦合关系,二者在爆炸演变过程中互相促进,这种耦合关系随着障碍物数量的增大体现得越明显。(5)障碍物数量对油气爆炸pmax和火焰传播速度的增大作用在高浓度(2.1%)和低浓度(1.3%)工况下比中间浓度(1.7%)时体现得更加显著。

关键词：油气爆炸障碍物数量爆炸超压火焰速度湍流混合物实验验证

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输油管道油流静电带电数值计算

计算物理 2006年第5期23卷 614-620页

作者：王菊芬蒲家宁孟浩龙重庆后勤工程学院供油工程系重庆400016

对输油管道内油品流动带电问题的数值计算进行了研究.紊流条件下的电荷输运方程是一个对流占优的对流扩散反应方程,采用算子分裂法,将该方程分解为纯对流方程、纯扩散方程和纯反应方程,分别采用特征线法和差分法求解.算例证明,该方法能... 详细信息

对输油管道内油品流动带电问题的数值计算进行了研究.紊流条件下的电荷输运方程是一个对流占优的对流扩散反应方程,采用算子分裂法,将该方程分解为纯对流方程、纯扩散方程和纯反应方程,分别采用特征线法和差分法求解.算例证明,该方法能准确描述管道内电荷分布,因而提供了一种获取冲流电流的可靠方法.

关键词：输油管道紊流流动带电冲流电流数值计算

机动管线气顶排空速度的影响因素及作用机理分析

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兵工学报 2017年第3期38卷 585-592页

作者：姜俊泽张伟明雍歧卫蒋明后勤工程学院军事供油工程系重庆401331

为提高机动管线的排空速度和机动能力,建立机动管线气顶排空的动力模型,采用特征线法求解,得到清管球速度和管内压力降的变化规律。利用该模型对排空过程进行了计算和实验验证,发现排空速度与空压机流量、压力以及管线的临界长度有关:... 详细信息

为提高机动管线的排空速度和机动能力,建立机动管线气顶排空的动力模型,采用特征线法求解,得到清管球速度和管内压力降的变化规律。利用该模型对排空过程进行了计算和实验验证,发现排空速度与空压机流量、压力以及管线的临界长度有关:当管线长度大于临界长度时,空压机的排气量起主要作用,使用大流量的空压机排空速度较快;反之当管线长度小于临界长度时,压力起主要作用,使用大压力的空压机排空速度较快。因此,为提高排空速度,可以在设计时首先计算临界长度,之后根据管线的总长度和临界长度选择性能合适的空压机,或者依据空压机的性能划分排空段的长度。

关键词：石油化学工程机动管线排空压力流量临界长度

基于OLGA的机动管线气顶排空过程数值模拟

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高校化学工程学报 2017年第2期31卷 337-345页

作者：郭芮张伟明姜俊泽刘振江后勤工程学院军事供油工程系重庆401311

利用全动态多相流模拟软件OLGA(Oil and Gas),对水平机动管线气顶排空过程管内气液混合物流动规律进行了数值模拟研究。重点研究了流量、压力、持液率随时间的变化规律,得到了入口初始排气压力0.5、0.7和0.9 MPa三种边界条件下管道内部... 详细信息

利用全动态多相流模拟软件OLGA(Oil and Gas),对水平机动管线气顶排空过程管内气液混合物流动规律进行了数值模拟研究。重点研究了流量、压力、持液率随时间的变化规律,得到了入口初始排气压力0.5、0.7和0.9 MPa三种边界条件下管道内部节点的流量、压力、持液率变化曲线,并与实验进行对比。计算结果表明:数值模拟结果与实验测试结果吻合较好,排空时间的仿真值在入口压力为0.9 MPa时最接近实验值,其余工况均小于实验值。液体前锋到达测试点前,流量的仿真值和实验值吻合较好,压力仿真值大于实验值,持液率仿真与实验值相同;液体前锋到达测试点之后,流量、压力和持液率的仿真值均小于实验值。根据实验管路结构和数值计算方法分析了以上现象的原因,验证了利用OLGA进行机动管线气顶排空数值模拟的可行性。

关键词：机动管线 OLGA 双流体模型数值模拟

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油气爆炸过程火焰燃烧模式的实验估计

爆炸与冲击 2016年第5期36卷 688-694页

作者：张培理杜扬后勤工程学院军事供油工程系重庆401311

首先分析讨论了油气爆炸过程中火焰燃烧模式的估计方法,然后在激波管内进行了低、中、高3次不同初始油气浓度条件下的油气爆炸实验,通过实验数据分别计算出了低、中、高初始油气浓度条件下油气爆炸在初期、中期和后期的丹姆克尔数和湍... 详细信息

首先分析讨论了油气爆炸过程中火焰燃烧模式的估计方法,然后在激波管内进行了低、中、高3次不同初始油气浓度条件下的油气爆炸实验,通过实验数据分别计算出了低、中、高初始油气浓度条件下油气爆炸在初期、中期和后期的丹姆克尔数和湍流雷诺数,最后依靠丹姆克尔数-湍流雷诺数图对低、中、高初始油气浓度条件下油气爆炸初期、中期和后期的火焰燃烧模式进行了定量估计。结果表明:低、中、高初始油气浓度条件下激波管油气爆炸过程初期、中期和后期的火焰燃烧模式均为漩涡内小火焰模式。

关键词：爆炸力学燃烧模式丹姆克尔数湍流雷诺数油气爆炸层流火焰厚度漩涡内小火焰模式

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水平管道气液两相段塞流参数计算的精确模型

化工学报 2012年第12期63卷 3826-3831页

作者：姜俊泽张伟明后勤工程学院军事供油工程系重庆401331

分析了水平管内气液两相段塞流的运动特性和形态特征以及段塞单元内部的速度分布规律,建立了水平管路气液两相段塞单元的物理模型。将一个完整的段塞流单元分为液相段塞区和液层/气泡区,建立了液相段塞区的质量和动量守恒方程,计算了其... 详细信息

分析了水平管内气液两相段塞流的运动特性和形态特征以及段塞单元内部的速度分布规律,建立了水平管路气液两相段塞单元的物理模型。将一个完整的段塞流单元分为液相段塞区和液层/气泡区,建立了液相段塞区的质量和动量守恒方程,计算了其压降和持液率;对液层区,模型考虑液层厚度分布不均(坡状液层)对参数计算的影响,通过建立局部控制方程,推导了液层高度随流动方向坐标变化的表达式,并将持液率和湿周写成液层高度的函数。通过与实验和其他模型的计算结果对比,本文建立的模型可以对压降和持液率有更准确的预测结果。

关键词：水平管段塞流压降持液率

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不同位置分支管道对油气爆炸强度的影响

振动与冲击 2017年第8期36卷 231-236页

作者：蒋新生魏树旺何标徐建楠周建忠袁广强后勤工程学院军事供油工程系重庆401311

为研究不同位置分支管道对油气爆炸强度的影响,搭建了不同分支管道实验系统。分别在直管道和具有不同位置分支管道的直管道中进行了油气浓度为1.75%的爆炸实验,并分析了爆炸超压值、升压速率、火焰传播速度以及火焰强度等特性参数变化... 详细信息

为研究不同位置分支管道对油气爆炸强度的影响,搭建了不同分支管道实验系统。分别在直管道和具有不同位置分支管道的直管道中进行了油气浓度为1.75%的爆炸实验,并分析了爆炸超压值、升压速率、火焰传播速度以及火焰强度等特性参数变化情况。实验结果表明:分支管道对直管内的爆炸超压、升压速率、火焰传播速度、火焰强度和火焰持续时间有强化作用,并且距离点火端越远,强化作用越显著,火焰传播速度对火焰持续时间也有重要影响;分支管道前的爆炸超压变化曲线可以分为加速上升、膨胀泄压、振荡强化和振荡衰减等4个阶段,分支管道后的爆炸超压变化曲线可以分为加速上升、振荡强化和振荡衰减等3个阶段。

关键词：油气爆炸不同位置分支管道爆炸波火焰

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狭长受限空间油气爆炸抑制实验研究

振动与冲击 2017年第10期36卷 51-56,62页

作者：魏树旺蒋新生徐建楠何标齐圣王世茂后勤工程学院军事供油工程系重庆401311

为研究气态抑爆介质对油气爆炸的抑制作用,搭建了狭长受限空间油气爆炸抑制实验系统。以二氧化碳和七氟丙烷(FM200)作为抑爆介质,进行了油气爆炸抑制实验,与无抑爆介质条件进行了对比,并分析了爆炸超压值、火焰传播速度、火焰强度以及... 详细信息

为研究气态抑爆介质对油气爆炸的抑制作用,搭建了狭长受限空间油气爆炸抑制实验系统。以二氧化碳和七氟丙烷(FM200)作为抑爆介质,进行了油气爆炸抑制实验,与无抑爆介质条件进行了对比,并分析了爆炸超压值、火焰传播速度、火焰强度以及爆炸产物等特性参数变化情况。实验结果表明:当以二氧化碳和七氟丙烷作为抑爆介质时,最大超压值分别下降28.66%和56.30%,火焰传播速度分别下降60.69%和89.23%,火焰持续时间缩短,火焰强度减弱;在相同条件下,七氟丙烷的抑爆效果优于二氧化碳。

关键词：油气爆炸模拟实验抑爆介质主动抑爆

野战输油管线排空过程的气体与液体两相流瞬态模型

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兵工学报 2016年第8期37卷 1536-1542页

作者：姜俊泽张伟明段纪淼雍歧卫蒋明后勤工程学院军事供油工程系重庆401331

排空是野战输油管线的一项常规作业,为了提高排空作业的科学性和效率,建立了野战输油管线排空过程的瞬态模型,模型包括气体运动方程、液体运动方程以及相界面的耦合方程,并采用有限体积法对模型进行求解。在空压机排气压力和排气量给定... 详细信息

排空是野战输油管线的一项常规作业,为了提高排空作业的科学性和效率,建立了野战输油管线排空过程的瞬态模型,模型包括气体运动方程、液体运动方程以及相界面的耦合方程,并采用有限体积法对模型进行求解。在空压机排气压力和排气量给定的情况下,利用该模型可以计算出排空过程的管内各点压力、流量和持液率等参数。通过与实验参数对比,表明该模型计算精度较高,可以用于排空过程的管线运行参数预测,为排空设计和操作提供参考依据。

关键词：石油化学工程野战输油管线排空两相流参数瞬态模型