基于COMSOL软件的直角弯管声波传播特性规律研究

1

作者 廖平 董超群 +4 位作者 骆江华 汪战 刘建勋 黄成于 任连城 《石油化工设备》 CAS 2024年第2期10-17,共8页

基于声波传播理论,建立并推导了声波在弯管处的Helmholtz方程。采用COMSOL Multophysics软件的压力声学模块,对不同弯曲半径的直角弯管进行频域分析,研究了不同弯曲半径弯管内声波传播特性规律。研究结果显示,弯曲半径对弯管内声波散射... 基于声波传播理论,建立并推导了声波在弯管处的Helmholtz方程。采用COMSOL Multophysics软件的压力声学模块,对不同弯曲半径的直角弯管进行频域分析,研究了不同弯曲半径弯管内声波传播特性规律。研究结果显示,弯曲半径对弯管内声波散射系数和传输损耗具有显著影响,弯曲半径较大的弯管曲率较小,弯管内声波散射效应较弱,传输损耗较小,声压级较高;弯曲半径较小的弯管曲率较大,弯管内声波散射效应较强,传输损耗较大,声压级较低。低频段内,声波波长大于弯管弯曲半径,散射系数与传输损耗较小;高频段内,声波波长接近或小于弯管弯曲半径,散射系数与传输损耗较大。 展开更多

关键词 直角弯管 声波 频域分析 COMSOL软件

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结构参数对低压煤层气井用引射器性能影响研究 被引量：1

2

作者 任连城 帅波 +3 位作者 李帅 谢帅 董超群 龚银春 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2023年第5期76-82,共7页

在煤层气田开采中后期,通常会出现压力下降不均衡、高低压气井相间分布、高压井限制低压井产量、压缩机压缩比增大等问题。为此,提出将高压井气体作为工作流体,利用其自身能量通过气体引射器来引射低压煤层气体。利用数值模拟对引射器... 在煤层气田开采中后期,通常会出现压力下降不均衡、高低压气井相间分布、高压井限制低压井产量、压缩机压缩比增大等问题。为此,提出将高压井气体作为工作流体,利用其自身能量通过气体引射器来引射低压煤层气体。利用数值模拟对引射器内部流场分布特征进行研究,以引射系数为主要表征,重点讨论了气体喷嘴、喉嘴面积比和喉管长径比对气体引射器工作性能的影响规律,并确定了引射器最佳结构参数、最佳引射比。 展开更多

关键词 气体引射器 引射系数 射流核心 结构参数 数值模拟

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基于旋流射流的清管器结构研究

3

作者 吴昊 任连城 +1 位作者 谢帅 单代伟 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第10期112-120,共9页

针对管道污垢容易在清管器皮碗底部形成楔形堆积,造成清管器卡堵等问题,提出一种基于旋流射流的清管器结构。基于计算流体力学方法,对旋流射流清管器进行流场数值模拟,研究导流管直径、叶片安装角、翼型折角对叶轮力矩和旋流射流平均速... 针对管道污垢容易在清管器皮碗底部形成楔形堆积,造成清管器卡堵等问题,提出一种基于旋流射流的清管器结构。基于计算流体力学方法,对旋流射流清管器进行流场数值模拟,研究导流管直径、叶片安装角、翼型折角对叶轮力矩和旋流射流平均速度的影响,分析导流管气流对皮碗底部污垢吹扫效果;采用正交试验法确定最优结构参数。研究表明:导流管直径在65~75 mm之间时,叶轮力矩基本达到峰值;增大翼型折角或叶片安装角都能显著提高叶轮力矩,但叶片安装角对旋流射流平均速度影响较小;导流管中射到皮碗底部的气流速度在40~60 m/s,湍动能大小在6 m^(2)/s^(2)左右,且影响范围广,能解决由皮碗底部污垢堆积而产生的卡堵问题;最优结构参数为导流管直径45 mm、叶片安装角40°、翼型折角33°。研究可为研发新型清管器以及解除卡堵问题提供参考。 展开更多

关键词 天然气管道 清管器 旋流 射流 计算流体动力学 流场模拟

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天然气净化厂噪声特征分析及降噪方法研究

4

作者 董超群 廖平 +5 位作者 刘念 黄成于 刘建勋 谢帅 郭正伟 任连城 《石油化工设备》 CAS 2024年第3期5-11,共7页

某天然气净化厂日常生产噪声加权声压级超过GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中3类声功能环境区噪声环境限值,对该厂主要噪声源进行识别和现场声压级监测,分析确定主要噪声源设备及其噪声频谱特征。简化天然气净化厂噪声... 某天然气净化厂日常生产噪声加权声压级超过GB 12348—2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》中3类声功能环境区噪声环境限值,对该厂主要噪声源进行识别和现场声压级监测,分析确定主要噪声源设备及其噪声频谱特征。简化天然气净化厂噪声源,应用声音传播理论设计和计算降噪声屏障结构,采用噪声控制分析软件模拟验证降噪效果。经验证,所用下部砖墙+上部彩钢吸声板组合结构声屏障能够将净化厂噪声控制在55 dB(A)以下,达到噪声排放国家标准要求。 展开更多

关键词 天然气 净化 噪声 污染 治理

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基于CFD的水力旋流器流场模拟研究 被引量：23

5

作者 任连城 梁政 +2 位作者 钟功祥 吴世辉 辛桂彬 《石油机械》 北大核心 2005年第11期15-17,46,共4页

介绍了一种利用CFD软件进行水力旋流器流场模拟的方法,展示了对旋流器流场最重要的几个物理量的模拟结果,即静压力、切线速度、密度以及空气柱等的分布情况。通过对以上几个主要参数的模拟结果分析,发现模拟结果基本满足(准)自由涡运动... 介绍了一种利用CFD软件进行水力旋流器流场模拟的方法,展示了对旋流器流场最重要的几个物理量的模拟结果,即静压力、切线速度、密度以及空气柱等的分布情况。通过对以上几个主要参数的模拟结果分析,发现模拟结果基本满足(准)自由涡运动规律;对于具体结构的旋流器,可以利用模拟结果较准确地得出旋流器的结构参数n,为旋流器设计提供可靠的设计依据,亦可研究不同工况下水力旋流器的处理效果。 展开更多

关键词 水力旋流器 CFD 流场模拟 压力 速度 CFD软件 模拟研究 模拟结果 设计依据 分布情况

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过滤式水力旋流器方案设计 被引量：8

6

作者 任连城 梁政 +1 位作者 梁利平 龙道玉 《西南石油学院学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期82-85,共4页

利用现有旋流器流场分析理论研究成果,针对常规水力旋流器存在的短路流等问题,提出在常规水力旋流器的基础上增设轴向零速包络面过滤网的结构改进思路,将常规的水力旋流器改进成为以旋流为主过滤分离为辅的新型分离设备,并对其合理性和... 利用现有旋流器流场分析理论研究成果,针对常规水力旋流器存在的短路流等问题,提出在常规水力旋流器的基础上增设轴向零速包络面过滤网的结构改进思路,将常规的水力旋流器改进成为以旋流为主过滤分离为辅的新型分离设备,并对其合理性和可行性进行了理论上的分析论证,同时讨论了滤网对流场的影响以及相关的问题。 展开更多

关键词 水力旋流器 设计方案 流场 包络面过滤网 循环流 使用寿命

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射吸式旋流排水采气装置结构参数优化

7

作者 帅波 任连城 +2 位作者 黄飞亚 冷民涵 杨民 《当代化工研究》 CAS 2023年第11期178-180,共3页

针对天然气开采过程中产生的井底积液问题,本文提出一种射吸式排水采气装置,并通过数值模拟对其内部流程进行仿真分析,对比分析了旋流工具结构参数对排水采气效果的影响,并根据其仿真结果对旋流工具的结构参数进行优化,得到了确定工况... 针对天然气开采过程中产生的井底积液问题,本文提出一种射吸式排水采气装置,并通过数值模拟对其内部流程进行仿真分析,对比分析了旋流工具结构参数对排水采气效果的影响,并根据其仿真结果对旋流工具的结构参数进行优化,得到了确定工况下最佳的结构参数。 展开更多

关键词 排水采气 射流 旋流 数值模拟

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水力旋流器内部流体切向速度研究 被引量：2

8

作者 任连城 梁政 周秋沙 《过滤与分离》 CAS 2008年第2期15-18,36,共5页

在试验和数值模拟的基础上,对水力旋流器内部的准自由涡运动规律做了定量分析,提出了在旋流器内部的准自由涡运动指数n不是一个常数的观点。并根据实际旋流器的几何结构给出了n的变化规律和具体表达式,从而对现有描述旋流器切向速度的... 在试验和数值模拟的基础上,对水力旋流器内部的准自由涡运动规律做了定量分析,提出了在旋流器内部的准自由涡运动指数n不是一个常数的观点。并根据实际旋流器的几何结构给出了n的变化规律和具体表达式,从而对现有描述旋流器切向速度的公式做了相应修改。算例结果表明本文提出的计算旋流器内部切向速度的公式要比现有计算公式能更真实的反映旋流器内部流体的切向运动,为水力旋流器的工艺设计提供了可靠的理论基础。 展开更多

关键词 水力旋流器 自由涡 切向速度 公式

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动态旋流技术的应用研究 被引量：1

9

作者 任连城 梁政 +1 位作者 钟功祥 吴世辉 《石油矿场机械》 2005年第3期26-29,共4页

论述了常规动态旋流器轴向进液结构存在的不足,提出采用切向进液结构有利于提高旋流器的分离效率,并从结构以及流场的角度分析了其可行性和优点。在此基础上以最佳分离结构参数的旋流器为例进行了对比计算分析,进一步得出动态旋流器的... 论述了常规动态旋流器轴向进液结构存在的不足,提出采用切向进液结构有利于提高旋流器的分离效率,并从结构以及流场的角度分析了其可行性和优点。在此基础上以最佳分离结构参数的旋流器为例进行了对比计算分析,进一步得出动态旋流器的直径对旋流器分离效果的影响结果。 展开更多

关键词 动态 静态 旋流器 轴向进液 切向进液

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钻井用内防喷压差自密封式旋塞阀结构改进 被引量：3

10

作者 任连城 李帅 +3 位作者 袁力 王蓉蓉 冯子刚 曾繁荣 《石油矿场机械》 2019年第1期31-35,共5页

为了解决在役旋塞阀摩擦力矩大、阀芯旋转困难以及密封不严等问题,通过对目前旋塞阀结构的优缺点分析,找出旋塞阀失效的主要原因。利用压力自平衡和压差自密封原理,对旋塞阀的结构进行改进,设计了一种新型钻井用内防喷压差自密封式旋塞... 为了解决在役旋塞阀摩擦力矩大、阀芯旋转困难以及密封不严等问题,通过对目前旋塞阀结构的优缺点分析,找出旋塞阀失效的主要原因。利用压力自平衡和压差自密封原理,对旋塞阀的结构进行改进,设计了一种新型钻井用内防喷压差自密封式旋塞阀。通过对旋塞阀主密封面的密封比压计算和旋转系统的三维有限元接触分析,确保密封面上的材料满足强度要求,且能实现有效密封,使其更好地服务于钻井现场,同时为顶驱内防喷装置的设计和改进提供参考。 展开更多

关键词 钻井 防喷 旋塞阀 结构 有限元分析

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“卓越工程师”培养模式初探

11

作者 任连城 周传德 +3 位作者 周秋沙 王久华 魏昌祥 雷贞贞 《重庆科技学院学报（社会科学版）》 2012年第24期177-178,190,共3页

介绍重庆科技学院机械设计制造及其自动化专业开展校内"卓越工程师教育培养计划"试点专业人才培养方案的指导思想、培养目标、基本原则以及具体的课程体系。该计划依托冶金、石油行业背景,以工程技能培养训练为构架,理论与实... 介绍重庆科技学院机械设计制造及其自动化专业开展校内"卓越工程师教育培养计划"试点专业人才培养方案的指导思想、培养目标、基本原则以及具体的课程体系。该计划依托冶金、石油行业背景,以工程技能培养训练为构架,理论与实践结合,校内与校外相结合,由点到面,有单元到系统,符合人才成长规律和人才培养要求。 展开更多

关键词 新建本科院校 卓越工程师 教育培养计划 课程体系

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价值分析在矿用减速器设计中的应用

12

作者 任连城 梁政 郭拥军 《煤矿机电》 2005年第1期66-68,共3页

　以16JS型减速器为例,对矿用减速器进行价值分析,根据该产品的价格数据及现场实际使用情况,用价值系数分析法分别求出各个功能件的成本系数、功能系数和价值系数,进而结合现场实际使用情况,提出了结构改进方案。

关键词 减速器 价值分析 结构优化

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论水力旋流器流场数值模拟中湍流模型的选择 被引量：36

13

作者 梁政 吴世辉 任连城 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期119-121,共3页

在水力旋流器数值模拟研究的过程中,湍流模型的选择非常重要。对同一水力旋流器在相同参数条件下分别选择不同湍流模型进行了模拟,并将模拟结果与实验结果进行了对比。由于RSM模型(The Reynolds Stress Model)尽可能多地考虑了影响雷诺... 在水力旋流器数值模拟研究的过程中,湍流模型的选择非常重要。对同一水力旋流器在相同参数条件下分别选择不同湍流模型进行了模拟,并将模拟结果与实验结果进行了对比。由于RSM模型(The Reynolds Stress Model)尽可能多地考虑了影响雷诺应力的因素,特别适合于模拟高速旋转流体,只要处理合理,模拟结果与实验测试结果的误差一般不超过10%;而κ-ε模型的模拟结果与实验测试结果相差太大,不适用于水力旋流器流场模拟。因此,在设计研究各种类型的水力旋流器时,首先推荐采用RSM模型模拟水力旋流器流场,根据工程目标,对水力旋流器结构进行优化设计,减少物理模型的实验,缩短研发周期,降低研发成本。 展开更多

关键词 旋流分离器 数值模拟 数学模型 选择

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粘度对液-液旋流器内部流场及分离效率影响的仿真分析 被引量：16

14

作者 杨琳 梁政 +2 位作者 田家林 任连城 邓雄 《流体机械》 CSCD 北大核心 2010年第3期28-32,共5页

基于CFD专业软件fluent采用精细的RSM应力模型,深入分析了粘度对内部流场动压分布、切线速度、轴线速度、油相的集中度和湍动能分布的影响,总结出粘度的增加是导致旋流器分离效率降低的根本原因。

关键词 粘度 内部流场 分离效率 CFD

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水力旋流器流场径向速度分布规律研究 被引量：18

15

作者 梁政 任连城 +2 位作者 张梁 于彦彬 贾振旭 《西南石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期106-108,共3页

水力旋流器内部流体径向速度对其内部颗粒的径向运移有着重要的影响,它是固体颗粒径向运移受到阻力的重要原因,直接影响水力旋流器的最小分离粒度。针对水力旋流器内部流体径向速度分布规律基本上是沿旋流器半径成反比的观点,通过合理... 水力旋流器内部流体径向速度对其内部颗粒的径向运移有着重要的影响,它是固体颗粒径向运移受到阻力的重要原因,直接影响水力旋流器的最小分离粒度。针对水力旋流器内部流体径向速度分布规律基本上是沿旋流器半径成反比的观点,通过合理选择湍流模型,对水力流器内部流场进行数值模拟,得出旋流器径向速度的分布规律基本上是速度值沿着半径向里先逐渐增加,然后又逐渐降低,在气液界面处基本为零,并对这两种结论从理论上做了对比分析,认为标准k-ε湍流模型和Boussinesq假设均不适合水力旋流器流场。 展开更多

关键词 水力旋流器 流场 径向速度 分布规律 数值模拟

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水力旋流器颗粒沉降速度与分离粒度研究 被引量：12

16

作者 梁政 任连城 吴世辉 《西南石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期173-176,共4页

在试验和流场数值模拟的基础上,对水力旋流器内部固体颗粒的运动行为进行了具体的研究。通过对固体颗粒的运动和受力分析发现固体颗粒在沉降过程中径向合力几乎处处为零,不存在所谓的径向合力为零的一个平衡轨迹面,但存在着一个径向沉... 在试验和流场数值模拟的基础上,对水力旋流器内部固体颗粒的运动行为进行了具体的研究。通过对固体颗粒的运动和受力分析发现固体颗粒在沉降过程中径向合力几乎处处为零,不存在所谓的径向合力为零的一个平衡轨迹面,但存在着一个径向沉降速度为零的轨迹面,这一轨迹面就是平衡轨迹面法所要寻找的;首次推导出了该轨迹面半径与固体颗粒直径、水力旋流器自身几何参数以及操作参数之间的定量表达式。 展开更多

关键词 水力旋流器 固体颗粒 沉降速度 分离粒度 公式

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水力旋流器内组合涡运动的量化研究 被引量：3

17

作者 杨琳 田家林 +4 位作者 杨志 任连城 赵芸 刘刚 袁长福 《石油与天然气化工》 CAS 北大核心 2015年第2期6-13,共8页

为了深入分析旋流分离技术基础理论的机理,采用CFD技术的雷诺应力湍流模型,对旋流器内部流场关键特征参数进行三维数值模拟并验证其正确性,与相关报道的相对误差均在5%以内。在此基础上采用统计平均法对关键区域参数数据进行统计平均处... 为了深入分析旋流分离技术基础理论的机理,采用CFD技术的雷诺应力湍流模型,对旋流器内部流场关键特征参数进行三维数值模拟并验证其正确性,与相关报道的相对误差均在5%以内。在此基础上采用统计平均法对关键区域参数数据进行统计平均处理,相关数据和分布曲线表明,流场可划分为组合涡运动(包括强制涡、准自由涡)及边界层两大区域,得出其相应的运动特性,并量化出每个区域对应的半径位置;分析同时得出重要结论:组合涡运动指数(n)在流场中不是原有理论认为的一个常数,而是分两段与其沿半径具体位置(r)相关的函数,并根据数据线性回归给出定量经验公式。通过与原有理论计算及相关报道的对比分析,验证了上述经验公式的正确性,进一步完善了原有的流场基础理论,对指导旋流器的设计计算具有实际应用意义。 展开更多

关键词 旋流分离器 流场 统计平均方法 组合涡指数 经验公式

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水力旋流器结构参数n的定量研究 被引量：4

18

作者 梁政 任连城 +1 位作者 钟功祥 吴世辉 《煤矿机械》 北大核心 2006年第10期53-56,共4页

水力旋流器的结构参数n对于旋流器流场研究和结构设计非常重要,国内外不同学者在不同条件下提出了不同的n值来指导水力旋流器的设计。但是结构参数n与诸多因素有关,不同结构条件下的水力旋流器结构参数各不相同,如何准确确定具体结构条... 水力旋流器的结构参数n对于旋流器流场研究和结构设计非常重要,国内外不同学者在不同条件下提出了不同的n值来指导水力旋流器的设计。但是结构参数n与诸多因素有关,不同结构条件下的水力旋流器结构参数各不相同,如何准确确定具体结构条件下的结构参数n对研究和设计水力旋流器有着重要的意义。 展开更多

关键词 水力旋流器 结构参数 定量计算 数值模拟

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智能钻井电缆传输电接头设计 被引量：3

19

作者 肖仕红 梁政 任连城 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期28-30,共3页

在钻井的各种信号传输中,电缆传输有着固有的优点,是未来智能钻井信号传输的发展方向。在电缆传输中,要求钻杆公母接头旋紧时能自动实现电缆电路相通,而要实现这一功能必须在每根电缆的端点连接一个特殊设计的电接头。在分析研究了国外... 在钻井的各种信号传输中,电缆传输有着固有的优点,是未来智能钻井信号传输的发展方向。在电缆传输中,要求钻杆公母接头旋紧时能自动实现电缆电路相通,而要实现这一功能必须在每根电缆的端点连接一个特殊设计的电接头。在分析研究了国外各种电接头设计的基础上,根据电接头工作状态和环境,重新设计出一种新型电接头。该电接头采用了圆柱压缩螺旋弹簧结构,延长了其寿命、降低了接触电阻,增强了密封性能;在密封件端部采用了唇形结构,使电接头具有自洁功能;充分利用钻杆公母接头连接处空间,降低了钻井液循环能耗。具有结构简单、密封性能好、自动补偿、自洁、吸振及抗扭等功能,且对钻杆接头类型、钻井工艺参数都无任何特殊要求。该电接头的设计对电缆传输技术的发展起到了一定的推动作用。 展开更多

关键词 智能钻井 电缆传输 新型电接头 设计 推动

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1400型压裂泵动力端运动仿真及箱体有限元分析 被引量：12

20

作者 蒋发光 梁政 +1 位作者 钟功祥 任连城 《石油矿场机械》 2006年第5期61-64,共4页

利用大型三维分析软件Pro/E的Pro/MECHANICA模块,采用多刚体动力学原理对1400型压裂泵动力端的运动和动载荷进行分析与仿真,对箱体施加设计计算和强度校核所需载荷,进而利用有限元法对箱体这个复杂结构零件进行分析与研究,为箱体乃至整... 利用大型三维分析软件Pro/E的Pro/MECHANICA模块,采用多刚体动力学原理对1400型压裂泵动力端的运动和动载荷进行分析与仿真,对箱体施加设计计算和强度校核所需载荷,进而利用有限元法对箱体这个复杂结构零件进行分析与研究,为箱体乃至整个泵的设计和校核提供参考,为设计和研制复杂箱体提供了一种有效的分析方法。 展开更多

关键词 压裂泵 仿真 箱体 有限元

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