一、海上浮式采油用油气分离器内液体晃动及阻晃实验研究（论文文献综述）
刘戈[1]（2018）在《LNG独立C型舱晃荡数值仿真与试验研究》文中指出近些年来,LNG作为一种清洁能源在世界范围内受到了广泛关注,在许多国家的能源供应比例中大幅增加。在航运业,随着国际海事组织Tier III排放标准的生效,LNG也成为了船用首选的替代燃料。LNG消耗量的不断增大,推动了 LNG开采、储运的发展,相继出现了 LNG运输船、燃料罐、浮式LNG储存再气化装置和加注船。但是LNG在储存和运输中的蒸发消耗、加注以及燃料使用导致的LNG充装量减少,会使液舱出现非满载工况,从而导致晃荡问题。当液舱与外激励发生共振时,LNG会剧烈冲击舱壁结构,产生较大的外力矩,且加快了舱内LNG的蒸发速率,给液舱结构及货物维护系统带来巨大威胁。因此,晃荡现象的模拟、晃荡荷载的预报,以及抑制晃荡措施的研究成为了 LNG液舱设计的关键技术。本文针对LNG储运中常用的独立C型舱,设计并建立了晃荡模型试验系统,通过液体自由振荡试验和扫频试验,采用提取有义值的统计方法,得到了共振频率与理论固有频率的偏差会随着液位增加而减小的规律。通过晃荡特性与载荷模型试验,研究了液舱内液体受纵摇激励时的晃荡波形特征,给出了自由液面在舱顶影响下的波形分类,以及晃荡荷载频域、时域与空间分布特性。利用有限体积的离散方式结合VOF自由液面捕捉技术,对三维粘性湍流的液体晃荡现象进行了数值模拟,建立了晃荡数值模拟平台,利用模型试验验证了平台的精度。针对晃荡荷载快速评估的要求,基于模型试验验证,给出了晃荡荷载快速计算技术,结合实船晃荡荷载载液工况区间、激励频率区间以及激励幅值的选取,提出实船晃荡荷载快速计算方法,从而确定了实船危险晃荡工况,给出了液舱内晃荡荷载的分布。通过1000m3加注船液舱晃荡工况计算实例,验证了该计算方法的可行性。根据C型舱的几何结构,设计了两种常用的制荡装置:环形制荡板与多孔型制荡舱壁。通过设置制荡装置的晃荡模型试验系统,进一步验证了晃荡数值模拟平台的适用性。采用正交分析方法,结合数值模拟平台,对环形制荡板结构参数进行了敏感性分析,得出显着影响制荡效率的因素,给出了达到最佳制荡效果的各因素设计方案,以及制荡环高度临界值,并对因素的晃荡抑制机理进行了研究;通过对比无制荡装置的模型试验,研究了多孔型制荡舱壁的制荡特性,基于晃荡数值模拟平台,分析了不同制荡孔径制荡舱壁的晃荡抑制效率,得到制荡孔径对液舱半载时的抑制效果具有明显的影响;对比了两种制荡装置的阻荡效果,得出了两种制荡装置在不同液位时制荡效率的变化规律。综上所述,本文针对LNG独立C型舱和制荡装置的设计关键技术,基于数值计算和模型试验进行了晃荡特性和晃荡抑制机理研究,提出了实船晃荡荷载快速计算方法和制荡装置的设计方法,实现了 C型货舱和储罐的晃荡荷载直接计算,为制荡装置的合理设计提供了参考和指导,也为相关规范的修订提供了技术支持。
岑康[2]（2018）在《浮式平台用油气水分离器液相晃荡特性及其抑制研究》文中提出随着海洋油气资源开发逐渐向深海领域挺进,浮式油气生产平台由于具有适应水深范围广、抗风浪能力强、方便转移、可长期系泊、可重复利用及投资省、见效快等显着优点,正得到越来越广泛的应用。然而,由于浮式平台毕竟是浮在海面上的,动力稳定性较差。在风、浪、流等海洋环境载荷的共同作用下,将产生升沉、纵荡、横荡、纵摇、横摇和平摇等多自由度运动,进而引起安装在平台甲板上的油气分离设备尤其是卧式三相分离器内油水相的大幅晃荡,会严重干扰甚至破坏正常的分离进程、引发液位控制困难等问题。因此,研究在多自由度耦合激励作用下浮式平台上广泛使用的卧式三相分离器内油水相的晃荡规律,找到合理有效的晃荡抑制方法,是其设计/改造时必须解决的问题,具有重要的理论和工程应用价值。对此,本文开展了以下几方面的研究工作:（1）基于势流理论,建立了贮液容器内液体晃荡固有频率的有限元分析模型。利用该模型对分离器内液相晃荡固有频率的影响因素及其变化规律进行了研究,提出了提高液相晃荡固有频率以避开共振频带的途径和方法。结果表明:减小分离器长径比或增大液位高度,可提高分离器内液相的一阶晃荡固有频率,使其远离外界激励频率,有利于避免共振模态。（2）通过推导分离器贴体坐标系下的N-S方程,得到了在任意自由度耦合激励作用下分离器内流体质点受到的附加加速度,并在ANSYS-FLUENT软件平台上给出了反映该附加加速度的动量源项及其动态加载方法,建立了基于VOF多相流模型的适用于任意自由度耦合激励作用下分离器内液相晃荡的数值分析模型,并结合资料数据对模型的可靠性进行了验证。（3）对多自由度耦合激励作用下浮式平台用卧式三相分离器内油水相的晃荡位移响应特性进行了模拟研究,结果表明:①在外界激励频率ω介于0.8ω1～1.2ω1（ω1为液相一阶晃荡固有频率）之间时,液相将产生共振引发大幅晃荡。因此在对分离器进行结构和操作参数设计时,应尽可能使其液相一阶晃荡固有频率ω1>1.25ω;②在非共振状态下,液相最大晃荡位移与外界激励振幅基本呈线性递增关系;但在共振状态下,液相最大晃荡位移与外界激励振幅呈现非线性快速递增关系;③在分离器受到的升沉、纵荡、横荡、纵摇、横摇和平摇等多自由度耦合激励中,各单自由度激励之间的耦合效应并不一致。但总的来说,宜根据浮式平台晃动特性施加多自由度耦合激励的方式进行分析,以获得更为可靠的分离器内液相晃荡响应。（4）采用数值分析方法,探寻了分离器放置位置、长径比、气液界面高度、油水界面高度等因素对晃荡响应的影响规律。结果表明:①气液界面最大晃荡位移与分离器距浮式平台旋转中心的距离为线性递增关系,在对浮式平台进行总平面布置设计时,应尽可能将分离器布置在靠近浮式平台旋转中心的位置;②当长径比L/D≤3时,最大晃荡位移增加率相对较小,且随着分离器长径比L/D的增大,一阶晃荡固有频率也将随之降低,因此浮式平台用卧式三相分离器的长径比宜控制在L/D≤3;③气液界面最大晃荡位移与气液界面初始高度H为线性递减关系,在满足气相分离质量的前提下,应尽可能增大气液界面高度;④气液界面最大晃荡位移对水相油相初始高度比变化不敏感,而油水界面最大晃荡位移则与水相油相初始高度比为线性递增关系,在满足从水层中实现分油、分气的工艺要求前提下,应尽可能降低水层高度。（5）建立了模拟多孔折流板阻尼效应的多孔介质简化模型,并通过与实体模型计算结果相比较的方式对简化模型准确性进行了验证,再利用该模型对多孔折流板的阻晃特性进行了研究。结果表明:在开孔面积比Af/Ap≤0.4时,阻晃效率可达到50%以上,而随着开孔面积比的增大,其阻晃效果则越来越差,且阻晃效率与开孔面积比近似为线性反比关系;开孔面积比Af/Ap=0.2、0.4、0.6、0.8的多孔折流板阻晃效率分别在折流板间距l≥12 m、8 m、4 m、4 m时快速下降,因此开孔面积比Af/Ap=0.2的多孔折流板放置间距宜为l≤12 m,Af/Ap=0.4的多孔折流板放置间距宜为l≤8 m,Af/Ap=0.6和0.8的多孔折流板放置间距宜为l≤4 m。（6）从纵向实体隔板的放置数量和隔板高度两个方面对纵向实体隔板的阻晃特性进行了研究。分析表明,浮式平台用卧式三相分离器不宜采用纵向实体隔板来抑制液相晃荡。
王然[3]（2018）在《浮式生产平台三相分离器抑制液相晃动结构研究》文中研究说明随着世界石油开采走向深海,浮式生产平台三相分离器作为平台重要的油气处理设备,其工作能力以及可靠性将直接影响海洋油气开采的经济性。受浮式平台特殊工作环境的影响,三相分离器运作时如何保持罐内液相稳定流动成为了具有重要现实意义的课题。通过查阅文献,了解浮式平台三相分离器抑制液相晃动相关结构研究的发展历程及其应用现状。结合浮式平台实际工作状况,比较卧式、立式和球形三种形式的分离器优缺点,最终选用卧式三相分离器作为本课题分离器仿真模型。首先,利用“半满法”设计出三相分离器的基本尺寸,作为本课题进行研究的模型基本尺寸,并根据相关国家标准对分离器筒体的壁厚进行设计和校核;其次,对几种常用的浮式平台三相分离器防波板形式进行改进,并设计出一种新型防波板,相应建立多种三维分离器模型;再次,借助FLUENT流体分析软件中的动网格功能,实现对浮式平台模型的运动模拟;最后,对不同结构防波板的分离器模型以及不同工况条件下分离器模型进行流体仿真。仿真结果表明,在纵荡和纵摇工况下,不加装防波板的分离器内液相出现剧烈晃动,而加装防波板能够有效抑制分离器内液相的晃动,使罐内液体的运动与罐体的运动规律基本吻合,从而证明了防波板在抑制液相晃动方面的重要作用,并且得出纵条型防波板和圆孔型防波板在抑制液相晃动方面比其他形式防波板更有优势。此外,动网格的使用为流体仿真提供了新思路。
尹全森,刘淼儿,李恩道,邰晓亮,张树勋[4]（2017）在《丙烷预冷系统对FLNG晃动条件的适应性实验研究》文中认为通过建立一套带有液位扰动系统的丙烷预冷液化天然气实验装置,研究丙烷预冷系统对浮式液化天然气装置（FLNG）晃动条件的适用性。实验中通过对丙烷分离器不同液位进行液位扰动来模拟晃动条件,分析丙烷预冷系统换热器在晃动条件下的温度特性。结果表明:丙烷分离器液位较低时,液位扰动对换热器的温度影响较大;随着液位的升高,液位扰动对换热器的温度影响不断减小;当液位达到一定高度后,液位扰动对换热器温度影响很小。丙烷预冷系统适用于FLNG,但在FLNG上使用须提高丙烷分离器的液位高度或分离器的位置,以降低晃动时液位波动对换热器的影响,因此,在设计时须加强安全设计和危险评估。
崔健[5]（2017）在《适用于海上填料塔内气液再分布器的结构研究》文中提出目前应用深海浮式天然气生产储卸装置开发海上天然气资源成为趋势,天然气脱酸预处理工艺也越来越受到重视,陆上的预处理工艺较为成熟,但是对于应用到浮式生产储卸装置上的脱酸塔器及塔内件的研究却很少。气液再分布器对脱酸填料塔中的不均匀流场具有收集和再均布作用,关系到填料层内气液传质效率的发挥。为保证气液再分布器在海上填料塔内发挥良好的再均布性能,其结构设计值得深入研究。本文围绕适用于海上填料塔内的气液再分布器结构设计开展研究,采用水力学实验和流体力学数值模拟相结合的方法,建立了一套能够实现不同晃动工况、不同偏流进液的实验装置和与之对应的数值计算模型。气液再分布器的出口流量均布性、操作弹性等参数主要通过实验结果分析得到,而气液再分布器的内部液位波动情况、出口处的速度矢量等参数主要通过模拟结果分析得到。根据陆上的结构设计方法完成对传统槽盘式气液再分布器的设计,并进行静止、晃动及不同偏流程度进液情况下的性能研究,在分析性能下降原因的基础上提出结构优化方案,通过对比各种优化方案确定最优的新型气液再分布器结构形式和结构参数,并对新型气液再分布器的海况适应性进行实验和模拟研究,包括不同晃动幅度下的均布性能,对偏流进液的矫正能力,对晃动周期的适应性及操作弹性。通过以上研究发现:传统的槽盘式气液再分布器受横摇和纵摇影响较为严重,原因是内部液体在晃动过程中流动性较强造成液位差较大,各孔口上的流量差异较大,在正常的海况下基本不适用;新型气液再分布器的底板被合理分割,既满足气体通道和喷淋点的设计要求,也可以减小内部液体流动空间,有利于维持晃动条件下的孔口流量均布性;在静止条件下,新型气液再分布器的孔口流量均布性很好,受晃动的影响程度很小,晃动周期的改变对分布质量的影响同样很小;随着进液偏流程度的增大,新型气液再分布器对区域偏流和孔口流量差异的矫正效果均有所提高,但更适用于中、小程度偏流工况;新型气液再分布器在海上正常的晃动工况下的操作负荷为额定进液量的61.5%136.5%,操作弹性在2左右。本文的研究内容和研究结论对设计应用到海上的高效气液再分布器具有参考意义。
郝天才,刘科,路广遥[6]（2016）在《海洋工况下稳压器自由液面晃荡效应分析及预防措施研究》文中研究指明自由液面晃动问题对海洋浮动平台反应堆系统稳压器的稳定运行及一回路冷却剂系统的压力稳定性有着很大的影响。为了保证稳压器及压力安全系统的稳定运行,对反应堆一回路系统主设备稳压器内自由液面在运行期间的晃荡效应及其潜在影响进行了分析,在此基础上开展对应的预防措施研究,结合稳压器自身结构给出了可行的防晃措施,对海洋工况下的稳压器设计提供了参考。
青霞[7]（2016）在《基于海上工况的槽式液体分布器分布特性研究》文中研究指明浮式天然气生产储卸装置（LNG-FPSO）能够根据海洋天然气气田的生产状况进行灵活配置,以其投资相对较低、建造周期短、便于迁移等优点而备受青睐。塔器是天然气预处理工艺中的关键设备,液体分布器是填料塔内最重要的塔内件,其性能的优劣对全塔效率的发挥起关键性作用,海上特殊的晃动工况对液体分布器的适应性提出了要求。分析海上晃动工况对槽式液体分布器分布性能的影响特点并对分布器进行优化研究对提高填料塔在海洋晃动工况下脱酸效果具有重要意义。本文针对槽式液体分布器受海上晃动的影响开展实验和数值模拟研究工作,根据所得结果对槽式液体分布器进行相应的优化研究。采用一套槽式液体分布器晃动冷模实验装置,开展静止和晃动条件下的实验研究,分析不同的单一自由度晃动形式、晃动幅度和两自由度耦合晃动对槽式液体分布器一级槽和二级槽流量分布的影响。结合实验研究,建立了槽式液体分布器二级槽的数值计算模型,进行不同的晃动形式、晃动幅度、晃动周期和耦合晃动工况对二级槽流场影响的模拟研究。综合实验和模拟研究的结果,对晃动条件下槽式液体分布器进行优化。得到结论:各种晃动工况下槽式液体分布器的液体分布特性,摇晃运动对分布器分布性能的影响大于直线运动;对一级槽分配效果影响大小顺序为:纵摇>纵荡>横摇≈横荡≈艏摇≈垂荡,对二级槽分布性能影响大小顺序为:横摇>纵摇>艏摇≈横荡≈纵荡≈垂荡,随着晃动幅度的增大,影响更明显;小周期时二级槽分布效果更差;两自由度晃动形式耦合时,液体分布器液体分布规律主要受对其分布性能影响较大的晃动形式的影响。在实验和模拟研究的结论的基础上,对槽式液体分布器进行了设计参数的改进和结构优化,较好地改善了海上晃动工况下液体分布器的液体分布性能。
黄彬[8]（2016）在《基于晃动工况的填料吸收塔脱酸性能研究》文中进行了进一步梳理随着远海油气的逐渐开发,胺法脱酸工艺在海上浮式液化天然气（FLNG）中的应用越来越受到重视,而传统的胺法脱酸研究主要集中在陆地条件下,很少考虑到海上浮式生产晃动环境的特殊性。吸收塔作为海上天然气预处理工艺中的核心设备,其运行情况对天然气净化效果、天然气输运以及能耗效益等具有重要影响。本文开展填料吸收塔在晃动工况下脱酸性能的相关研究,采用实验与模拟相结合的方法,通过对不同晃动工况（晃动形式、晃动幅度、晃动周期）以及不同工艺参数条件下的塔器脱酸实验与模拟结果进行分析,得到了晃动对吸收塔脱酸性能的影响规律及其产生原因。在研究过程中,设计建造了一套晃动工况下胺法脱碳吸收塔实验装置,该装置能够满足不同晃动参数及工艺参数下吸收塔脱酸性能实验研究需要。另外,根据相关实验参数及双膜理论,建立了吸收塔脱酸数值计算模型,该模型能够反映晃动工况下塔器内部流场及原料气CO2脱除情况。通过实验与模拟研究发现:横（纵）摇对吸收塔的原料气脱酸效果影响最大,艏摇及横（纵）荡影响次之,垂荡影响最小;晃动工况会造成塔内高处径向位置的胺液流速分布不均,而对塔内轴向位置胺液流动及塔内压力分布影响较小;吸收塔CO2脱除率在各晃动工况下随着晃动幅度及晃动周期的增大有不同程度的降低;晃动对于实验条件下不同工艺参数的吸收塔脱酸性能都存在不同程度的负面影响,在较高胺液流量、温度以及压力条件下晃动对吸收塔脱酸性能影响较大。本文研究内容对提高浮式LNG吸收塔胺法脱酸性能,促进胺法脱酸工艺在海上特殊作业环境下的工业生产具有一定的参考意义。
陆新东[9]（2015）在《重力式气液分离器海上适应性研究》文中进行了进一步梳理随着地球环境、气候问题日益紧张,清洁能源在人类能源消耗中所占比重越来越大,而天然气则是其中使用最为广泛的清洁能源。市场的不断扩大,让天然气的开采也日趋深水化,FLNG这种集生产、储存、装卸和运输为一体的新型装置受到了越来越多国家和公司的青睐。新型装置也带来了新的挑战,海上生产平台由于海洋的作用,会发生六个角度的晃动,不可避免的对平台上的一些设备的工作性能产生了影响,气液两相分离器就是其中之一。分离器由于功能的需要,必须是内部气液两相共存,并且液相充满率一般处于较易发生晃荡的范围内,而浮式生产平台的晃动则会引起重力式分离器内气液界面的波动,干扰甚至中断分离进程,降低气液分离效率,增加分离时间。本文首先通过对容器内液体晃荡的力学理论进行研究,总结了晃荡中固有频率影响、波面、应力的规律;并在此基础上,研究了数值计算的方法,再结合其他学者较为成功的实验,建立并验证了液体晃荡的数值模型。通过对横摇工况下立式和卧式分离器内部流场的数值模拟,对比了二者的分离性能、气液界面波动和壁面应力,分析了立式和卧式分离器的海上适应性。结果表明:横摇工况下,立式分离器不能完全分离气液两相,分离性能明显劣于卧式分离器,立式分离器中气液界面波动的幅度和频率均大于卧式分离器,壁面应力也明显高于卧式分离器,从工艺性能的角度卧式重力式分离器用于浮式天然气液化工艺。选取了卧式分离器后,研究了增加阻晃构件后的抗晃动性能;首先确定了多空折流挡板开孔比不宜过大的原则,确定了开孔比;又对挡板的结构做了优化,有针对性的只对波动较剧烈的分离器中部设置多空档板,提高了阻晃效率,降低了制造及生产运行难度;比较了不同挡板数的阻晃影响,确定了比较经济的挡板数;分析了相同挡板数的不同布置位置对阻晃效果的敏感性,确定了最优的均匀布置挡板的组合形式;对比分析了有无阻晃挡板的分离性能、波面波动程度,得到了波动周期减小为原来五分之一的结论。
岑康,李长俊,赵雪峰,殷建成[10]（2013）在《FPSO卧式三相分离器内液相晃荡抑制的数值模拟研究》文中提出由于深海浮式油气生产平台的特殊结构形式,这对平台上的油气处理装置设计提出了更高要求。该文针对FPSO卧式三相分离器内油水相的晃荡规律及其抑制问题,建立了基于VOF方法的适用于平台任意自由度晃动条件下分离器内油水相晃荡分析的数值计算模型,用数值试验的方法分别对FPSO卧式三相分离器在不同放置位置、长径比以及不同气液和油水界面高度等情形下的油水相晃荡位移响应特性进行了对比研究。结果表明,为主动抑制FPSO卧式三相分离器内油水相晃荡,应尽可能使分离器靠近FPSO的纵向和横向旋转中心、分离器的长径比不宜超过3并在满足油气水各相分离质量的前提下应尽量增大气液界面高度并降低水相液位高度。
二、海上浮式采油用油气分离器内液体晃动及阻晃实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、海上浮式采油用油气分离器内液体晃动及阻晃实验研究（论文提纲范文）
（1）LNG独立C型舱晃荡数值仿真与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 液体固有频率与共振频率研究现状 |
| 1.2.1 液体固有频率研究 |
| 1.2.2 共振频率研究 |
| 1.3 液舱内液体晃荡研究现状 |
| 1.3.1 理论分析研究 |
| 1.3.2 数值模拟研究 |
| 1.3.3 物理试验研究 |
| 1.4 液舱制荡研究现状 |
| 1.4.1 液舱制荡板研究 |
| 1.4.2 液舱制荡舱壁研究 |
| 1.5 本文主要研究思路 |
| 2 数值计算理论与试验设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.3 初始条件 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.5 数值计算方法及模型 |
| 2.5.1 离散方法 |
| 2.5.2 流场数值解法 |
| 2.5.3 湍流模型 |
| 2.5.4 自由液面捕捉方法 |
| 2.5.5 滑移网格技术 |
| 2.6 试验模型 |
| 2.6.1 模型液舱 |
| 2.6.2 制荡舱壁 |
| 2.6.3 试验介质 |
| 2.7 试验装置 |
| 2.7.1 晃荡激励平台 |
| 2.7.2 晃荡试验采集装置 |
| 2.7.3 试验装置操作方法 |
| 2.8 试验工况 |
| 2.8.1 理论固有频率数值计算 |
| 2.8.2 试验工况设计 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 共振频率研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论固有频率试验验证 |
| 3.3 共振频率研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 液体晃荡研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 晃荡试验分析 |
| 4.2.1 波形特性分析 |
| 4.2.2 试验数据分析 |
| 4.3 晃荡数值方法的验证 |
| 4.3.1 计算模型及相关参数 |
| 4.3.2 网格与时间步长独立性分析 |
| 4.3.3 数值计算结果验证 |
| 4.4 晃荡荷载快速计算 |
| 4.4.1 改进的数值计算技术 |
| 4.4.2 计算模型建立及参数设置 |
| 4.4.3 计算结果验证 |
| 4.4.4 计算成本评估 |
| 4.5 实船晃荡荷载计算 |
| 4.5.1 计算流程 |
| 4.5.2 计算原理 |
| 4.5.3 计算实例 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 液舱制荡研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 环型制荡板数值研究 |
| 5.2.1 计算模型及工况 |
| 5.2.2 数值算例正交设计 |
| 5.2.3 计算结果及分析 |
| 5.3 多孔型制荡舱壁数值研究 |
| 5.3.1 计算模型 |
| 5.3.2 数值计算结果验证 |
| 5.3.3 数值计算分析 |
| 5.3.4 多孔型制荡舱壁与环形制荡板比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点摘要 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）浮式平台用油气水分离器液相晃荡特性及其抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 液体晃荡固有频率 |
| 1.2.2 液体晃荡数值模拟方法 |
| 1.2.2.1 问题描述方法 |
| 1.2.2.2 控制方程离散方法 |
| 1.2.2.3 自由表面捕捉方法 |
| 1.2.3 分离器内液相晃荡特性及其抑制方法 |
| 1.2.3.1 晃荡特性 |
| 1.2.3.2 晃荡抑制方法 |
| 1.2.4 目前研究存在的不足 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 主要创新点 |
| 第二章 浮式平台的运动与动力响应特性 |
| 2.1 浮式平台简介 |
| 2.2 运动与动力响应特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 分离器内液相晃荡固有频率研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析模型 |
| 3.2.1 数学模型 |
| 3.2.2 单元选择 |
| 3.2.3 边界条件及数值算法 |
| 3.3 模型验证 |
| 3.3.1 长方体贮液容器内液体晃荡固有频率 |
| 3.3.2 圆柱贮液容器内液体晃荡固有频率 |
| 3.4 液相晃荡模态 |
| 3.5 液相晃荡固有频率影响因素分析 |
| 3.5.1 分离器长径比与液相物性的影响 |
| 3.5.2 液位高度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 分离器内液相晃荡数值模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数值模型 |
| 4.2.1 基本方程 |
| 4.2.1.1 连续性方程 |
| 4.2.1.2 惯性坐标系中的动量方程 |
| 4.2.1.3 分离器贴体坐标系中的动量方程 |
| 4.2.2 湍流模型 |
| 4.2.3 VOF模型 |
| 4.2.4 外界激励及其加载方法 |
| 4.2.5 数值求解方法 |
| 4.3 模型验证 |
| 4.3.1 平动激励 |
| 4.3.2 纵摇激励 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 分离器内液相晃荡特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 晃荡位移响应特性 |
| 5.2.1 液相黏度的影响 |
| 5.2.2 外界激励频率的影响 |
| 5.2.3 外界激励振幅的影响 |
| 5.2.4 外界激励类型的影响 |
| 5.2.4.1 模拟条件 |
| 5.2.4.2 网格敏感性分析 |
| 5.2.4.3 多自由度激励的耦合效应 |
| 5.3 晃荡流场特性 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 分离器内液相晃荡抑制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 分离器放置位置选择 |
| 6.3 分离器长径比选择 |
| 6.4 分离器液位高度设置 |
| 6.4.1 气液界面高度设置 |
| 6.4.2 油水界面高度设置 |
| 6.5 内部构件的阻晃特性 |
| 6.5.1 内部构件的简化模型 |
| 6.5.1.1 多孔介质模型 |
| 6.5.1.2 模型验证 |
| 6.5.2 横向多孔折流板的阻晃特性 |
| 6.5.2.1 惯性阻尼系数 |
| 6.5.2.2 开孔面积比的影响 |
| 6.5.2.3 放置间距的影响 |
| 6.5.3 纵向实体隔板的阻晃特性 |
| 6.5.3.1 隔板数量的影响 |
| 6.5.3.2 隔板高度的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 分离器优化设计案例分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 案例描述 |
| 7.3 常规设计方案及评价 |
| 7.3.1 常规设计方法 |
| 7.3.1.1 从气体中分离油滴 |
| 7.3.1.2 从原油中析出气泡 |
| 7.3.1.3 油水分离计算 |
| 7.3.1.4 设计步骤 |
| 7.3.2 常规设计方案 |
| 7.3.3 方案评价 |
| 7.4 改进设计方案及评价 |
| 7.4.1 改进设计方案 |
| 7.4.2 方案评价 |
| 7.4.2.1 晃荡位移特性 |
| 7.4.2.2 流场特性 |
| 7.5 优化设计方案及评价 |
| 7.5.1 优化设计方案 |
| 7.5.2 方案评价 |
| 7.5.2.1 晃荡位移特性 |
| 7.5.2.2 流场特性 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 已发表论文 |
| 授权发明专利 |
（3）浮式生产平台三相分离器抑制液相晃动结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三相分离器国内外研究现状 |
| 1.2.2 液体晃动仿真国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究目标及内容 |
| 1.3.1 课题研究目标 |
| 1.3.2 课题研究内容 |
| 第二章 浮式平台卧式三相分离器设计研究 |
| 2.1 油气水分离器简介 |
| 2.2 油气水分离器整体结构设计计算 |
| 2.2.1 影响油气分离器处理能力的因素 |
| 2.2.2 三相分离器工艺计算 |
| 2.2.3 三相分离器的尺寸计算方法 |
| 2.2.4 三相分离器的尺寸计算 |
| 2.3 油气水分离器抑制液相晃动结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 卧式三相分离器流体分析理论研究 |
| 3.1 浮式平台运动简化模型 |
| 3.2 流体流动基本控制方程 |
| 3.2.1 流体力学的连续性方程 |
| 3.2.2 流体力学的动量方程 |
| 3.2.3 流体力学的能量方程 |
| 3.3 VOF多相流模型 |
| 3.4 标准k-ε湍流模型 |
| 3.5 流场迭代求解方法PISO算法的推导 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 不同结构防波板对液相晃动抑制作用仿真分析 |
| 4.1 流体仿真软件FLUENT15.0 |
| 4.2 不同形式防波板对液相晃动抑制作用仿真 |
| 4.3 防波板径向板间距对液相晃动抑制作用仿真 |
| 4.4 横条型防波板轴向交错排布对液相晃动抑制作用仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 不同工况条件下防波板对液相晃动抑制作用仿真分析 |
| 5.1 双堰板结构对保证浮式平台三相分离器油水分离效率的仿真 |
| 5.2 不同油相和水相比例时防波板对液相晃动抑制作用仿真 |
| 5.3 浮式平台不同运动条件下防波板对液相晃动抑制作用仿真 |
| 5.3.1 浮式平台在横荡和升沉运动条件下防波板对液相晃动抑制作用仿真 |
| 5.3.2 浮式平台在平摇和横摇运动条件下防波板对液相晃动抑制作用仿真 |
| 5.3.3 浮式平台在纵摇运动条件下防波板对液相晃动抑制作用仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）丙烷预冷系统对FLNG晃动条件的适应性实验研究（论文提纲范文）
| 1 实验流程及装置 |
| 2 实验过程及结果分析 |
| 2.1 低液位下丙烷液位扰动实验 |
| 2.2 高液位下丙烷液位扰动实验 |
| 2.3 气液分离器液位同时扰动实验 |
| 3 结论 |
（5）适用于海上填料塔内气液再分布器的结构研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 气液再分布器性能和结构的研究现状 |
| 1.2.2 海上塔器流体力学性能的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 实验装置的设计和数值模型的建立 |
| 2.1 实验装置的设计 |
| 2.1.1 实验主体流程 |
| 2.1.2 初始流场给定装置的设计 |
| 2.1.3 检测装置的设计 |
| 2.2 数值模型的建立 |
| 2.2.1 几何模型建立和简化 |
| 2.2.2 网格划分和独立性检验 |
| 2.2.3 边界条件和求解器的设置 |
| 2.2.4 模型准确性验证 |
| 第三章 槽盘式气液再分布器的结构和性能研究 |
| 3.1 传统结构的设计方法 |
| 3.2 静止工况下的性能分析 |
| 3.2.1 全区域进液工况 |
| 3.2.2 2/3 区域进液工况 |
| 3.2.3 1/3 区域进液工况 |
| 3.3 晃动工况下的性能分析 |
| 3.3.1 横摇工况 |
| 3.3.2 纵摇工况 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 新型气液再分布器的结构设计研究 |
| 4.1 确定新型结构的形式 |
| 4.2 确定新型结构的尺寸参数 |
| 4.2.1 气体通道的设计 |
| 4.2.2 液体区域的设计 |
| 4.2.3 出流孔口的设计 |
| 4.2.4 升气管高度的设计 |
| 4.2.5 孔口编号和区域命名 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 新型气液再分布器的性能研究 |
| 5.1 不同晃动幅度下的性能分析 |
| 5.1.1 静止工况 |
| 5.1.2 横摇5°工况 |
| 5.1.3 横摇8°工况 |
| 5.1.4 对比分析和小结 |
| 5.2 矫正偏流进液能力的分析 |
| 5.2.1 小程度偏流工况 |
| 5.2.2 中程度偏流工况 |
| 5.2.3 大程度偏流工况 |
| 5.2.4 对比分析和小结 |
| 5.3 对晃动周期的适应性分析 |
| 5.3.1 周期10s工况 |
| 5.3.2 周期20s工况 |
| 5.3.3 周期24s工况 |
| 5.3.4 对比分析和小结 |
| 5.4 液相操作弹性的分析 |
| 5.4.1 进液量为15m~3/h工况 |
| 5.4.2 进液量为25m~3/h工况 |
| 5.4.3 最小进液量和最大进液量工况 |
| 5.4.4 对比分析和小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）海洋工况下稳压器自由液面晃荡效应分析及预防措施研究（论文提纲范文）
| 1 概述 |
| 2 稳压器液体晃荡效应分析 |
| 3 稳压器防晃措施研究 |
| 4 小结 |
（7）基于海上工况的槽式液体分布器分布特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 槽液体分布器简介 |
| 1.2.2 槽液体分布器国内外研究现状 |
| 1.2.3 海上晃动国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 实验与模拟研究方法 |
| 2.1 实验设计 |
| 2.1.1 实验装置 |
| 2.1.2 实验流程 |
| 2.1.3 实验方法与步骤 |
| 2.2 模拟研究 |
| 2.2.1 数值计算模型的建立 |
| 2.2.2 模型准确性验证 |
| 2.3 槽式液体分布器性能分析指标 |
| 2.3.1 一级槽分析性能指标 |
| 2.3.2 二级槽分析性能指标 |
| 第三章 槽式液体分布器分布性能实验研究 |
| 3.1 静止条件下液体分布器分布性能研究 |
| 3.1.1 静止条件下一级槽实验研究 |
| 3.1.2 静止条件下二级槽实验研究 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 晃动条件下液体分布器分布性能研究 |
| 3.2.1 不同晃动角度和幅度对分布性能的影响 |
| 3.2.2 两个自由度耦合工况对分布性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 槽式液体分布器分布性能模拟研究 |
| 4.1 不同晃动形式对二级槽分布性能的影响 |
| 4.1.1 横摇工况 |
| 4.1.2 纵摇工况 |
| 4.1.3 艏摇工况 |
| 4.1.4 横荡工况 |
| 4.1.5 纵荡工况 |
| 4.1.6 垂荡工况 |
| 4.2 不同晃动角度对二级槽分布性能的影响 |
| 4.2.1 横摇工况 |
| 4.2.2 纵摇工况 |
| 4.2.3 艏摇工况 |
| 4.3 不同晃动周期对二级槽分布性能的影响 |
| 4.4 耦合工况对二级槽分布性能的影响 |
| 4.4.1 横摇 5°+纵摇 5° |
| 4.4.2 横摇 5°+横荡 150mm |
| 4.4.3 横摇 5°+纵荡 150mm |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 晃动条件下槽式液体分布器优化研究 |
| 5.1 优化的目的和方向 |
| 5.2 优化方案的选取和验证 |
| 5.2.1 改进设计参数 |
| 5.2.2 增加优化结构 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（8）基于晃动工况的填料吸收塔脱酸性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 填料吸收塔实验研究进展 |
| 1.2.2 填料吸收塔数值模拟研究进展 |
| 1.2.3 浮式设备研究进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 吸收塔晃动脱酸实验装置的设计与改造 |
| 2.1 脱酸实验装置的设计目的 |
| 2.2 脱酸实验装置的改造方案 |
| 2.2.1 塔器撬块改造 |
| 2.2.2 塔器空间位置和基础改造 |
| 2.2.3 塔器连接管线改造 |
| 2.2.4 安全措施改造 |
| 2.2.5 水电辅助设施改造 |
| 2.3 脱酸实验装置的组成及实验流程 |
| 2.4 实验气体与试剂 |
| 2.5 实验分析方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 晃动工况下吸收塔脱酸性能实验研究 |
| 3.1 不同晃动形式对吸收塔脱酸性能影响 |
| 3.1.1 单一晃动形式对吸收塔性能影响分析 |
| 3.1.2 耦合晃动形式对吸收塔性能影响分析 |
| 3.2 不同晃动幅度对吸收塔脱酸性能影响 |
| 3.2.1 横（纵）摇工况下晃动幅度影响分析 |
| 3.2.2 艏摇工况下晃动幅度影响分析 |
| 3.2.3 横（纵）荡工况下晃动幅度影响分析 |
| 3.2.4 垂荡工况下晃动幅度影响分析 |
| 3.3 不同晃动周期对吸收塔脱酸性能影响 |
| 3.3.1 横（纵）摇工况下晃动周期影响分析 |
| 3.3.2 艏摇工况下晃动周期影响分析 |
| 3.3.3 横（纵）荡工况下晃动周期影响分析 |
| 3.3.4 垂荡工况下晃动周期影响分析 |
| 3.4 不同工艺参数对吸收塔脱酸性能影响 |
| 3.4.1 不同吸收温度下吸收塔性能分析 |
| 3.4.2 不同吸收压力下吸收塔性能分析 |
| 3.4.3 不同胺液流量下吸收塔性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 晃动工况下吸收塔脱酸数值模型的建立 |
| 4.1 混合胺液脱酸反应动力学模型的建立 |
| 4.1.1 混合胺液脱酸反应机理 |
| 4.1.2 混合胺液动力学模型的建立 |
| 4.1.3 动力学模型的验证 |
| 4.2 吸收塔脱酸数值计算模型的建立 |
| 4.2.1 物理模型的建立 |
| 4.2.2 自定义函数的编译 |
| 4.2.3 自定义函数的导入 |
| 4.2.4 数值计算模型的验证 |
| 4.3 模拟分析方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 晃动工况下吸收塔脱酸性能模拟研究 |
| 5.1 晃动工况下吸收塔流体力学性能模拟分析 |
| 5.1.1 不同晃动形式对吸收塔流体力学性能影响 |
| 5.1.2 不同晃动幅度对吸收塔流体力学性能影响 |
| 5.1.3 不同晃动周期对吸收塔流体力学性能影响 |
| 5.2 晃动工况下吸收塔酸气脱除效果模拟分析 |
| 5.2.1 不同晃动形式对吸收塔酸气脱除效果影响 |
| 5.2.2 不同晃动幅度对吸收塔酸气脱除效果影响 |
| 5.2.3 不同晃动周期对吸收塔酸气脱除效果影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（9）重力式气液分离器海上适应性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目的 |
| 1.2 分离器分类 |
| 1.3 海上适应性研究 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 液相晃荡固有特性的研究 |
| 2.1 波浪的数值模型 |
| 2.2 晃荡的压力特性 |
| 2.3 晃荡的固有频率 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 分离器液相晃荡数值模型的建立 |
| 3.1 描述流体的运动 |
| 3.2 控制方程离散方法 |
| 3.3 自由界面的确定 |
| 3.4 数值模型的选取 |
| 3.4.1 湍流模型 |
| 3.4.2 求解器的设置 |
| 3.4.3 边界条件的选择 |
| 3.4.4 模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 晃荡工况分离器结构形式的选取 |
| 4.1 数值模型的建立 |
| 4.2 分离性能的对比分析 |
| 4.3 气液界面波动的对比分析 |
| 4.4 壁面应力的对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 卧式分离器晃荡工况下的结构优化 |
| 5.1 挡板开孔比的敏感性分析 |
| 5.2 挡板数量的敏感性分析 |
| 5.3 挡板位置的敏感性分析 |
| 5.4 结构优化后的性能对比 |
| 5.4.1 分离性能的对比 |
| 5.4.2 气液界面波动的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、海上浮式采油用油气分离器内液体晃动及阻晃实验研究（论文参考文献）
- [1]LNG独立C型舱晃荡数值仿真与试验研究[D]. 刘戈. 大连理工大学, 2018(06)
- [2]浮式平台用油气水分离器液相晃荡特性及其抑制研究[D]. 岑康. 西南石油大学, 2018
- [3]浮式生产平台三相分离器抑制液相晃动结构研究[D]. 王然. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [4]丙烷预冷系统对FLNG晃动条件的适应性实验研究[J]. 尹全森,刘淼儿,李恩道,邰晓亮,张树勋. 中国海上油气, 2017(04)
- [5]适用于海上填料塔内气液再分布器的结构研究[D]. 崔健. 中国石油大学(华东), 2017(07)
- [6]海洋工况下稳压器自由液面晃荡效应分析及预防措施研究[J]. 郝天才,刘科,路广遥. 中小企业管理与科技(下旬刊), 2016(12)
- [7]基于海上工况的槽式液体分布器分布特性研究[D]. 青霞. 中国石油大学(华东), 2016(07)
- [8]基于晃动工况的填料吸收塔脱酸性能研究[D]. 黄彬. 中国石油大学(华东), 2016(07)
- [9]重力式气液分离器海上适应性研究[D]. 陆新东. 中国石油大学(华东), 2015(04)
- [10]FPSO卧式三相分离器内液相晃荡抑制的数值模拟研究[J]. 岑康,李长俊,赵雪峰,殷建成. 水动力学研究与进展A辑, 2013(06)