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螺旋内槽管内天然气-水-表面活性剂体系的水合物生成动力学计算被引量：2: 2018年; 针对多组分气体(天然气)-水-表面活性剂体系在螺旋内槽管内的水合物生成过程,首先采用CFD方法结合群体平衡模型(PBM),基于溶质渗透模型和Kolmogorov各向同性湍流理论对螺旋内槽管内气液传质系数进行了模拟;其次基于Kashchiev和Firoozabadi的经典水合物成核和生长理论,将其体系从单组分-水系统扩展到多组分气体(天然气-水-十二烷基硫酸钠)系统,同时结合经典结晶理论利用传质系数对水合物生长模型进行了修正,建立了适用于螺旋内槽管流动体系内天然气水合物生成动力学模型。通过模拟计算,获得不同水合物生产条件下天然气在水中的平均传质系数;进而利用Microsoft Visual C++编程计算得到不同条件下水合物生成动力学数据,在考察范围内,天然气水合物的成核速率随着反应体系有效表面能的增大而锐减,而水合物生成驱动力和生长速率未受影响,同时水合物生长速率随着流速和反应压力的增大及温度的降低而增大,成核速率随着压力的增大和温度的降低而增大。; 辛亚男张建文张淑珍姜爱国; 关键词：气液传质系数天然气水合物

异丙醇-异丙醚-水三元物系分离的模拟与研究被引量：4: 2017年; 提出了非均相层析-萃取精馏分离工艺,并基于Aspen Plus对该分离过程进行模拟研究,以得到质量分数为98.3%的异丙醚和99%的异丙醇,水相异丙醚的质量分数小于2×10-5,异丙醇的质量分数小于1×10-4为目标,确定了粗馏塔、醚精制塔、异丙醇精制塔、乙二醇回收塔最佳工艺参数。粗馏塔的理论塔板数为26,进料板位置为第13块理论板,摩尔回流比为0.14。醚精制塔的理论塔板数为23,进料板位置分别为第3和15块理论板,摩尔回流比为0.92。异丙醇精制塔的理论塔板数为25,进料板位置为第3和第18块理论板,摩尔回流比为2.85。乙二醇回收塔的理论塔板数为40,进料板位置为第15块理论板,摩尔回流比为0.08。总体工艺具有流程简单、产品纯度高、易于操作的特点。; 姜爱国张建文辛亚男杨佳霖; 关键词：异丙醇异丙醚萃取精馏

分馏塔顶空冷器管束冲刷-腐蚀问题研究: 空冷器是流体与空气进行换热的场所，空冷器结构主要包括两侧管箱以及中间的翅片管。空冷器内部多相流体流动与传热、传质极为复杂，而空冷器内部多相流流体流动与传热所引起的冲刷腐蚀也极其复杂且对生产过程极为重要，易于引发生产安全问...; 姜爱国; 关键词：空冷器多相流冲刷腐蚀流场结构

加氢裂化空冷器管束多相流冲刷腐蚀数值模拟被引量：3: 2019年; 基于某加氢裂化空冷器管束的冲刷腐蚀实际状况分析,建立了数值模拟模型。采用mixture模型和标准k-ε模型描述多相湍流流动过程,以此对空冷器的管箱、管束进行全流场数值模拟,获得湍动能分布状况;进而对空冷器腐蚀状况进行研究,获得不同位置处的冲刷腐蚀和电化学腐蚀速率。结果表明,最大冲刷腐蚀速率达到4.76 mm/a,且腐蚀损伤集中在空冷器管束进口端,模拟结果与空冷器管束实际腐蚀状况一致。模拟结果表明,与电化学腐蚀相比,冲刷腐蚀是导致空冷器管束腐蚀损坏的主要原因。在此基础上,提出对空冷器结构进行改进的技术方案;模拟计算表明,结构改进后的空冷器管束的冲刷腐蚀速率大大降低,显著提高了空冷器运行的安全与稳定性。; 姜爱国张建文辛亚男丛晓明董轼; 关键词：空冷器 CFD 冲刷腐蚀

液化气脱硫装置再生塔返塔管线弯头腐蚀失效机制分析被引量：3: 2018年; 弯头在管路系统中主要起到改变介质流动方向的作用,是油气输送中最常用的管道部件之一。重点研究了液化气脱硫装置再生塔返塔管线弯头的腐蚀失效机制。从宏观和微观两个角度入手,研究了失效弯头部位的腐蚀孔孔径分布、减薄规律,进而利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)对样品进行了系统的理化分析。结果表明:沿流体流动方向,腐蚀逐渐加剧,在弯头的中部和出口形成完全破坏区;流体冲刷会破坏电化学腐蚀形成的产物保护膜,减弱产物膜对基体的保护作用,导致内壁不断被腐蚀,这是弯头腐蚀失效的主要原因。此外,热稳定性盐(HSS)的存在也加剧了弯头的腐蚀。; 张建文苏国庆姜爱国; 关键词：液化气脱硫电化学

空浴式翅片管气化器传热性能数值模拟研究进展被引量：4: 2016年; 对国内外空浴式翅片管气化器传热性能数值模拟研究现状进行了综述,分析了针对管外自然对流传热、水汽在翅片管凝结及凝华结霜、管内流动沸腾传热的数值研究现状,指出了多相流耦合传热数值研究方面存在的问题,对多相流耦合传热数值模拟物理模型的优缺点进行了讨论,最后对空浴式翅片管气化器传热性能数值研究进行了展望并得出结论。; 张建文孙艳云江裕姜爱国; 关键词：多相流耦合传热数值模拟

一种新型螺旋内槽管的气液固三相流数值模拟研究: 2018年; 针对一种新型螺旋内槽管,采用先进的计算流体力学(CFD)数值模拟方法,对管内的气(天然气)-液(水)-固(水合物)三相流流动特性进行了模拟研究。模型采用欧拉-欧拉-欧拉三流体模型结合颗粒动力学的理论,考察了不同的表观速度(0.3 m/s,0.5 m/s,0.7 m/s),水合物粒径(500μm,750μm,1000μm),气泡大小(10μm,100μm,1000μm),螺距(400mm,800mm),螺纹头数(12,20)及螺纹旋向对于管内三相流动特性的影响。通过数值计算,由于气液固三相间的密度差,在螺旋内槽的作用下,水合物和天然气在管中心位置聚集,同时管壁处的含量减小。流体表观流速和气泡越大,壁面处的水合物和天然气的体积分数越小;由于天然气的密度小于水合物和水的密度,天然气更多集中在管中心,越靠近管壁含量越少;颗粒的粒径越大,壁面处的水合物含量越少,而对于天然气的分布则影响不大;螺距越小,螺纹头数越多,螺旋流强度越大,气液固三相分离效果越好,壁面处的水合物和天然气的含量越小;同时,螺纹旋向的改变对于三相的分离效果影响较小。; 辛亚男张建文姜爱国; 关键词：计算流体力学

不同壁面结构与传热情形下低温壁面结霜特性被引量：4: 2017年; 壁面结霜致使低温换热设备传热性能下降,甚而产生设备安全和生产安全问题。通过实验研究了涂覆疏水涂料壁面结构的结霜特性,不同倾斜角度壁面的水滴凝结与滑落特性,以及添置了太阳能吸热膜的表面传热特性。结果表明:涂有疏水材料的壁面较普通壁面初始结霜时间能延迟约10分钟;一定的壁面倾斜角度通过影响水滴的滚动角,促进凝结的水滴滑落,可阻碍霜层生长;当换热壁面利用太阳能吸热膜对低温壁面进行补热时,吸热量为5.27J/cm2,为普通壁面的1.44倍。这些改进措施可以减少冷壁面结霜量,有助于提升低温设备传热效果。; 张建文江裕孙艳云姜爱国王若鹏; 关键词：设备安全结霜特性传热优化

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姜爱国