摘要：为研究前置导叶各设计参数对离心泵水力性能的影响,对一IS系列离心泵运用二元理论自编程序完成其前置导叶的水力设计。应用L9（3^4）正交表,选取导叶轮毂半径r、长宽比R1b、安放角分布规律n及出口边速度环量Cur为设计参数,对其进行4因素3水平正交设计并得到9组导叶。对加装导叶的离心泵进行全流道数值计算,以扬程和水力效率为考察目标并利用极差方法分析影响其水力性能的主次因素,得到最佳方案。对最佳方案下导叶进行加工并试验,结果表明：数值模拟与试验结果基本吻合,综合优化后相比于未加装导叶的离心泵,加装导叶时离心泵扬程变化不大,水力效率提高1.43%,轴功率减少了0.83 kW,总能耗节能约2.06%,同时验证了正交优化方法的可行性及可靠性。

摘要：为了解决某天然气净化厂加氢进料燃烧炉燃料消耗量大、出口烟气温度高的问题,基于响应面法和数值模拟技术对其操作参数进行了优化研究。首先,基于GRI-Mech 3.0甲烷化学反应机理及Fluent温度场分析,使用CHEMKIN建立了加氢炉内燃烧模型,计算结果得到了现场实测数据的验证;其次,采用正交试验设计方法数值分析了燃料气、空气/低压蒸汽、上游尾气的进口流量对燃烧炉出口烟气温度和氢气组分浓度的影响规律;最后,采用响应面分析法对加氢炉的进口操作参数进行了优化设计。结果表明:(1)加氢进料燃烧炉中发生的是甲烷和空气的不完全燃烧反应,水蒸气对燃烧的影响可以忽略;(2)空气流量的变化对出口烟气温度的影响最明显,燃料气流量的变化对出口烟气中氢气浓度的影响最明显;(3)协联降低空气流量和燃料气流量,可实现加氢炉出口烟气温度降低、氢气浓度维持在一定水平的优化目标;(4)采用正交实验设计和响应面法,能准确分析出各个进口参数对出口温度和氢气浓度影响,并能有效预测对应工况下的最优操作参数;(5)优化后加氢炉出口温度下降57 K,出口氢气摩尔分数上升0.41%,燃料气的消耗量降低了7.51%。

摘要：国内LNG接收站卸料管道保冷层多为组合式保冷,保冷层普遍存在着材料浪费的问题。为此,应用Ansys Workbench(AWE)工作平台分别建立了LNG接收站典型的外径为40 in、10 in(1 in=25.4 mm)卸料管道保冷层传热及优化模型。在满足使用要求及设计标准的前提下,对保冷层组合厚度进行优化模拟,并分析了保冷材料热导率受温度变化影响时,其对管道保冷性能的影响。结果表明:优化后,40 in管道每1 000 m可节省投资156万元,10 in管道每1 000 m可节省投资25.62万元;在设计时,如不考虑保冷层热导率随温度变化而采用平均热导率计算,保冷层厚度设计偏保守。对组合保冷材料交接点处温度及各类输入参数敏感性进行分析后得出结论:优化后管道各类指标性能均满足使用要求;内层保冷材料厚度对总投资及热流密度影响最大,大气温度对交接点处温度影响最大。该优化模拟结果及基于AWE工作平台流程化设计优化方法可为LNG管道保冷设计提供参考。

摘要：LNG储罐储存介质与环境温度存在较大温差,保冷和罐体结构复杂。以全容式LNG储罐为例分析储罐各部分的传热计算方法,建立了储罐罐体的二维和三维稳态温度场数值计算模型,计算得到罐壁、罐底及各连接部位的温度场分布图,并进行了分析。研究结果对LNG储罐的结构设计具有参考价值。

摘要：近年来,随着冻土区油气资源的开发和利用,冻土区管道运输受到越来越多地关注。由于冻土区域地质与环境的特殊性,对管道运行具有严重的不利影响,因此,对冻土区域的油气管道事故进行分析显得尤为重要。对近年来美国与加拿大输油气管道事故进行数据统计与分析,比较冻土区与非冻土区管道事故的区别与联系;参考相关文献,将冻土区管道事故原因分为7类:融沉、冻胀、冰堵、露管、地震、滑塌、洪水。对此数据进行统计与分析为我国冻土区的油气管道事故分析、应急处理、风险管理等提供参考,也为冻土区管道的设计、施工及其冻害防治等提供科学依据。

摘要：SMR液化工艺在小型LNG工厂中得到广泛应用,由于LNG工厂经常运行于非设计工况下,因此负荷调节方法及调节特性十分重要。文中将基于HYSYS的工艺流程模拟与离心式压缩机性能仿真相结合,建立了SMR装置的变工况数学模型及工艺模拟方法,并对采用压缩机入口节流方法调节负荷时的调节特性进行了模拟研究。结果表明,在60%～100%负荷范围内,入口节流方式进行负荷调节有很好的效率,但当负荷降至50%以下时,调节效率会下降。采用入口节流调节负荷时应协调节流压力与冷剂循环量,并优先满足压缩机高效工作的要求。文中的模拟方法及结果对LNG装置的操作运行及设计有理论上的指导意义。

摘要：随着我国建设海洋强国战略目标的确定,开发深水油气资源的重要性和迫切性日益凸显,深水油气开发装备的核心技术亟待掌握。介绍了常用深水油气开发模式中主要装备的结构特点及功能,并分别对其在设计、制造、运输、安装过程中涉及到的关键力学问题进行了凝练,指出了我国未来海洋工程领域的发展需求和重点研究方向。该项研究成果可提升我国深水油气田开发装备的研发能力,并对我国在国际海洋工程技术上的地位提高具有一定指导意义。

摘要：管内高压智能封堵技术可极大地缩短不停输情况下管道的带压封堵、更换阀件和投产试压等作业时间。设计了基于气动肌腱的管内封堵器锁紧机构,利用Solidworks软件建立了锁紧机构模型,并将模型导入到ADAMS软件进行编辑,根据各实体间的运动关系添加运动副,然后进行动力学仿真,得到锁紧机构封堵过程中锁定滑块的动力学特性曲线。分析锁块的动力学特性曲线认为,锁定滑块在封堵过程中存在冲击大、封堵不稳定的缺陷。针对缺陷提出了将锥筒和锁定滑块的接触由曲面接触改为平面接触的优化方案。