水平管内油气水三相流分流型阻力特性实验研究

对水平管内油气水三相流的摩擦阻力压降特性进行了实验研究,水平管实验段由有机玻璃管制成,内径为40mm,所用的实验工质为:46#机械油,自来水和空气。油、气、水三相的折算速度范围分别为:0.05-0.51m／s、0.05-1.51m／s、0.02-50.6 m／s。按照气液界面总体特征将水平管内油气水三相流的流型分为泡状流、间歇流(段塞流和弹状流)、分层流及环状流。对各种典型流型下的摩擦阻力压降应用改进的Chisholm关系式及油水两相压降关系式进行分析,对Chisholm关系式中的参数C进行了重新定义。发现改进的Chisholm关系式能够较好地对管内油气水三相摩阻压降进行预测,因此改进Chisholm关系式可以作为摩擦压降计算的通用关系式。     

严重段塞流现象与立管顶部节流的瞬态模拟

在对严重段塞流现象实验研究的基础上,本文采用OLGA软件建立了实验系统的瞬态模型,对水平段长度为114 m,下倾段长度为133 m,立管高度为15.3 m,内径为50.8 mm的集输-立管系统中的严重段塞流现象进行了数值研究,给出了相应流型图,并将立管底部压力、立管顶部持液率、段塞周期等严重段塞流特性参数的模拟结果与实验结果进行了对比;本文还对控制严重段塞流现象的立管顶部节流法进行了模拟研究,并与实验结果进行了对比。研究发现,本文的瞬态模型能够较好地模拟出实验中发现的四类流型,但对严重段塞流详细特性参数的模拟不够准确,对顶部节流的模拟与实验结果相差较大,对顶部节流法消除严重段塞流的机理仍需进一步研究。     

集输-S型立管内气液两相流流型的PSD特征

在集输-S型柔性立管系统中实验研究了空气-水两相流的流型,研究了不同流型下立管段压差波动信号的频域特征,分析了压差波动信号的功率谱特性(PSD)。结果表明,随着流型由严重段塞流向稳定流动的转变,立管压差波动信号的能量值逐渐降低,能量值的频率范围逐渐升高。不同流型的功率谱能量值及主峰所在频率存在很大差别,压差信号的功率谱密度函数可作为识别S型柔性立管系统中流型的有效手段。     

油气水三相流段塞流不稳定周期轨道探寻

将临近点回归方法与自适应阈值法相结合, 对油气水三相流段塞流进行了不稳定周期轨道探寻分析, 发现乳状段塞流比水包油段塞流的低阶不稳定周期轨道周期更长. 水包油段塞流的低阶轨道由内部小循环到外部大循环的嵌套结构组成, 乳状段塞流的低阶轨道则由两个平滑的大循环嵌套而成. 结合时频域分析, 发现水包油段塞流的能量分布弥散、频谱范围较宽且频率成分复杂, 而乳状段塞流的能量分布较集中、高频成分较少, 证实水包油段塞流比乳状段塞流流动机理更为复杂, 且时频域分布与低阶不稳定周期轨道结构相对应. 关键词： 油气水三相流段塞流 不稳定周期轨道 自适应阈值 时频分布     

环状集输水平管内油-气-水三相流流型试验研究

目前我国东部陆上油田大部分已进入特高含水采油期,绝大多数油井综合含水率已超过85%,部分油井已达到95%。油-气-水三相流型是特高含水混输技术界限确定、水力热力计算方法研究及集输系统科学运行管理的基础。为了研究大庆低渗透油田环状集输水平管道内油-气-水三相流型,研制一套流型试验装置,进行了一系列试验研究,获得了1360组油气水三相流型图及相应的流动参数。对采集到的流型及试验数据进行分析,首次总结出水平环状集输管道中油-气-水三相流的五种流型,分别为分层流、三层扰动流、波浪冲击流、气弹掺混流和完全掺混流。同时给出了每种流型对应的参数范围,并对每种流动形态及典型特征进行了解释。     

长距离集输立管中严重段塞流频率特性研究

实验研究了1 MPa压力下长距离集输立管中严重段塞流特性,基于立管压差信号的功率谱密度(PSD)函数,研究了严重段塞流频率随气液流量、立管顶部节流的变化规律.实验结果表明,严重段塞流频率随气液流速的增大而增大,但随液相流速增大的幅度更大;将严重段塞流节流至稳态的过程中,在极小气液流速的SS1区域范围内,节流会使得严重段...     

大管径油气两相流流型变化机理的研究

本文对大直径水平和不同倾角的倾斜管道内油气混输流动的流型及流行转换进行了研究,探讨大直径油气混输管道不同倾斜度油气两相流动过程中段塞流的形成机理。在大型多相流流动模拟实验装置上,模拟油气在大直径管道内的混输流动。通过改变倾斜角度,研究倾角分别为1°、5°以及10°下的油气两相流流型及流型转换的特性,实验结果表明,倾斜角度对段塞流流型的产生及其变化影响显著。     

垂直下降管内油气水三相流摩擦压力降的实验研究

本文对垂直下降钢管中的油气水三相流摩擦压力降进行了实验研究,得出了三相流摩擦压力降与折算液速、折算气速和含液率之间的关系曲线,并对各影响因素进行了讨论。     

摇摆对竖直管内气-水两相流流型的影响分析

本文分别在摇摆和非摇摆状态下,对竖直管内气-水两相流流型进行了实验研究.实验发现,摇摆状态下充分发展的两相流流型主要是泡状流、弹状流、搅混流和环状流.根据实验数据,分别绘出了两种状态下的气液两相流流型图.通过对比发现,摇摆对两相流流型之间的转换边界有明显影响,并分析了摇摆对流型转变影响的原因.     

油气水三相流中的复杂相态及压力降研究

将水平管划分为三个测量段,以空气、水和高粘度油体为工质,研究了油气水三相流中由流动引起的液－液复杂相态及其所对应的三相流压力降。试验研究发现,油气水三相流在三个测量段中可由流动引起不同的液－液相态,致使对应于相同的油、气、水三相体积通量,三相流阻力损失存在多值性。对不同的液－液相态建立了与之适应的阻力损失计算模型,模型预测结果与试验结果吻合     

Properties of Phase Transition of Traffic Flow on Urban Expressway Systems with Ramps and Accessory Roads

In this paper, we develop a cellular automaton model to describe the phase transition of traffic flow on urban expressway systems with on-off-ramps and accessory roads. The lane changing rules are given in detailed, the numerical results show that the main road and the accessory road both produce phase transitions. These phase transitions will often be influenced by the number of lanes, lane changing, the ramp flow, the input flow rate, and the geometry structure.     

Analysis of Phase Transition in Traffic Flow based on a New Model of Driving Decision

Different driving decisions will cause different processes of phase transition in traffic flow.To reveal the inner mechanism, this paper built a new cellular automaton (CA) model,based on the driving decision (DD). In the DD model, a driver's decision is divided intothree stages: decision-making, action, and result. The acceleration is taken as a decisionvariable and three core factors, i.e. distance between adjacent vehicles, their own velocity,and the preceding vehicle's velocity, are considered. Simulation results show that the DDmodel can simulate the synchronized flow effectively and describe the phase transitionin traffic flow well. Further analyses illustrate that various density will cause the phasetransition and the random probability will impact the process. Compared with the traditional NaSch model, the DD model considered the preceding vehicle's velocity, the deceleration limitation, and a safe
distance, so it can depict closer to the driver preferences on pursuing safety, stability and fuel-saving and has strong theoreticalinnovation for future studies.     

冲击加载下 FeMnNi合金相变和层裂特性实验研究

采用激光速度干涉仪(VISAR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)联合测试技术,利用等厚对称加载和逆向加载实验,研究了Fe MnNi合金的冲击相变和层裂行为。结果发现:加载压力大于6.5 GPa时,Fe MnNi合金样品发生α→ε相变;中心稀疏波的卸载作用使内压力降至4~5 GPa时,Fe MnNi合金样品发生ε→α逆相变,并伴有卸载稀疏冲击波形成。分析Fe MnNi合金样品中塑性波、相变波、稀疏波和稀疏冲击波的传播作用过程,发现加载压力大于其相变应力时,等厚对称加载下Fe MnNi合金存在产生层裂行为的物理机制。     

水平-S型柔性立管系统中空气-水两相段塞流压力信号的特征分析

本文对水平-S型柔性立管中空气-水两相流进行了实验研究,着重对各种流型下的立管底部压力信号进行了特征分析,给出了立管底部压力的变化速率、振幅谱特性以及分布律规律.分析结果表明,从严重段塞流到稳态流型,立管底部压力变化速率变化更加剧烈且频繁;压力波动频率增大且周期性减弱,波动模式复杂;压力分布律峰值从较高压力区域移向较低...     

中能重离子碰撞中横向流电荷依赖的形状以及实验条件对横向流的影响(英文)

从35 MeV/nucleon 40Ca+40Ca反应实验数据中提取了碎片Z从1到9的横向流,发现探测器阈值、探测系统的角分辨等实验条件对横向流电荷依赖的形状有显著的影响。在考虑实验条件并采用软的核物质状态方程（K=200 MeV）之后,CoMD模型计算结果很好地重现了实验中横向流电荷依赖的形状。这表明如果要更加精确地提取实验中的横向流,必须使用阈值更低、角分辨更好的探测系统。此外,结合Kohley等[Phys Rev C,2012,85:064605]从实验中提取的横向流,讨论了横向流电荷依赖的形状存在异同的原因。1 ≤ Z ≤ 6的横向流电荷依赖呈肩峰形状可能是实验条的影响引起的,而我们的实验中Z ≥ 6的横向流的减小可能是由于动量守恒对集体运动的抑制。The transverse flow in the reaction of 40Ca+40Ca at 35 MeV/nucleon has been determined for emitted isotopes with Z=1 to 9. A significant modification of the Z-dependent flow pattern caused by the experimental filters, the detector thresholds and the angular resolutions (△?) of the detector array, is observed. With the application of the appropriate experimental filters, the general trend of the experimental Z-dependent flow is well reproduced by the Constrained Molecular Dynamics (CoMD) simulation, employing an effective interaction corresponding to a soft EOS (K=200 MeV). This fact suggests that to determine the flow values more precisely, a detection system with lower energy threshold and better angular resolution is urgently required. Additionally, together with the parallel work of Z. Kohley et al.[Phys Rev C, 2012, 85:064605], the pattern of the experimental Z dependence of transverse flow is also discussed. The shoulder patterns of Z-dependent flow for 1 ≤ Z ≤ 6 can be attributed by the experimental filters, while the reduction of flow for Z ≥ 6 in our experiment can be caused by the suppression of collective motion under the momentum conservation.     

水/甲醇混合溶剂中PNIPAAM相变行为的NMR研究

通过液体核磁共振（NMR）谱以及动力学参数测量研究了聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAM）在水和甲醇的混合溶液中的相变行为. 通过PNIPAAM在水和甲醇混合溶剂中¹H核磁共振谱、纵向弛豫时间T₁、横向弛豫时间T₂和自扩散系数D随甲醇含量的变化发现,大分子在发生相变时,在¹H核磁共振谱中伴随有宽峰的出现和消失,同时弛豫时间和自扩散系数均有显著变化. 实验结果表明,¹H NMR谱图以及弛豫时间和自扩散系数等多种核磁共振参数可以用来灵敏表征PNIPAAM在水和甲醇混合溶液中的相变行为     

Theoretical Study of Antiferrodistortive Phase Transition in Strontium Titanate

SrTiO₃在105 K发生反铁畸变从立方相进入四方相,这是由氧八面体绕一晶轴转动一微小角度引起的. 根据居里原理分析其序参量是一个三阶全对称的极张量. 从吉布斯自由能出发,得到了考虑量子效应的介电常数,并分析了低温时的居里-外斯行为. SrTiO₃的低温介电行为与Sr²⁺的离子半径小有关,与BaTiO₃和PbTiO₃中的Ba²⁺和Pb²⁺相比,Sr²⁺更容易在氧八面体孔道中移动.