典型长距离凝析气田混输管道平稳运行数值分析

油气混合管道输送技术是山区、沙漠等自然条件恶劣或基础设施贫乏的油气田实现高水平、高效益开发的关键技术措施之一。通过对长距离凝析气田混输管道工艺模拟计算技术进行研究,对9种经典计算方法 (或模型)的计算结果与实测结果进行对比分析,最终确定采用油气混输管流瞬态模拟计算方法。利用该计算方法,针对塔里木油田近年来陆续开发的凝析气田,选择大倾角山体和浮动沙丘两种典型恶劣地形已建长距离凝析气田混输管道X1和X2开展管道平稳运行数值分析,给出两种典型地形长距离凝析气田混输管道平稳运行建议,解决了生产实际问题,至今已连续平稳运行6年以上。     

基于图像归一化的DFT域数字水印嵌入算法

抗几何攻击的鲁棒图像水印算法研究是一项富有挑战性的工作.本文以图像归一化理论为基础,提出了一种可有效抵抗几何攻击的DFT域数字图像水印方案.该方案首先利用基于矩的图像归一化技术将原始载体映射到几何不变空间内,并结合不变质心理论提取出归一化图像的重要区域;然后对重要区域实施分块离散傅立叶变换(DFT);最后结合幅值谱信息自适应确定水印嵌入位置,并利用量化调制策略将数字水印嵌入到重要区域的相位和幅值内.仿真实验结果表明,该数字图像水印方案不仅具有良好的不可感知性,而且具有较强的抵抗常规信号处理及几何攻击的能力.     

凝析气田高压长距离气液混输管道运行工况分析

迪那2气田为异常高压气田,为了充分利用地层压力能,给天然气处理提供足够的天然能量,气田集输采用超高压集气工艺技术.集气系统运行压力高达14.2 MPa,设计压力达到15 MPa,气田集气管道为目前国内凝析气田运行压力最高、管径最大的长距离气液混输管道.     

高压釜高速冲刷腐蚀实验腔内流场数值模拟

在用高压动态反应釜夹具和试件尺寸主要适用于油田集输管线生产工况,无法满足模拟气田集输管线介质高速流动生产工况需求。增大夹具和试件直径可在不提高电动机转速的情况下大幅提高实验介质速度,采取常规计算方法只能确定试件直径,试件长度却无从确定。计算流体力学从流体微团入手,通过数值方法求解质量、动量、能量等守恒方程,对试件外壁附近介质流动情况进行数值模拟计算,从而确定能够较真实模拟生产工况的试件长度。通过对高压高速冲刷腐蚀实验腔内流场数值模拟计算,最终确定试件长度为126 mm,此尺寸试件侧面中部大部分区域附近的介质流动的湍流强度、湍流动能变化量很小、很稳定,流动状况为湍流但没有涡流存在,基本可以满足冲刷腐蚀实验要求。对新的反应釜开展了高压高速涂层抗冲刷腐蚀性能等实验,当实验流速为8 m/s、压力为12.8 MPa时,其运行平稳,实验效果良好。     

油气集输系统用能评价方法的研究进展

油气集输系统在油田生产中作为一个重要的组成部分,用能结构复杂且耗能巨大,有必要对油气集输系统用能水平进行评价研究。探究了能量成本分析法、热力学三箱分析法、遗传算法、改进粒子算法、神经网络等在油气集输系统用能评价方面的相关应用,总结了能量分析、（火用）分析、数学评价等方法的应用效果。结果表明,能量分析方法能更为简便直观的评价油气集输系统的整体用能水平,给出低成本的运行方案;（火用）分析方法能够确定集输系统的用能分布情况,找出用能系统的薄弱环节;数学最优化算法更侧重于实现油气集输系统的布局优化策略;数学评价方法主要对油气集输系统进行能效评价及能效预测,相关研究成果可为油田企业的节能降耗提供理论依据。     

储油罐内温度场分布的模拟计算

目前储油罐的温度场难以准确地描述,对于其内部结构设置、生产操作以及安全防范存在一定困难.通过对大连石油储备库罐内油品温降特性研究,得到罐内油品温度分布特点,即罐内温度与各温度层厚度呈抛物线关系.在相同时间内,随环境温度降低,有关表层温度也降低,越接近油罐中央区域温度越高,趋近于初始温度.利用已建立的数学模型,针对储油罐生产工况,分别计算出5种假设工况下的储油罐内部温度分布.其计算结果既可以为储油罐内部结构设计提供技术支持,又可以为储油罐稳定运行操作提供指导.     

模型燃气轮机燃烧室三维反应流数值模拟

对一种模型燃气轮机燃烧室中的三维反应流进行了数值模拟。模型燃烧室的燃料是CH4，燃烧类型是预混燃烧。在数值模拟过程中，湍流场的计算采用了κ-ε双方程湍流模型；燃烧模型采用EBU漩涡破碎模型；在计算化学反应时采用了简单化学反应系统假设。另外在数值模拟过程中考虑了辐射问题，具体采用六通量辐射模型。通过数值模拟给出了速度、压力、温度、焓值、燃料分布、含氧量、燃烧产物、燃料空气混合比、湍流粘性系数、湍流耗散动能、以及空间3个方向的辐射热通量等变量的分布情况。对计算结果进行了分析，由分析可以验证数值模拟结果的准确性。并对模型燃烧室进行三维反应流数值模拟的工作为今后对实际燃烧室反应流的数值模拟打下了一定的基础。     

火灾流场中湍流、燃烧和浮力的相互作用

对国际标准化组织（ISO）1997年发布的火灾试验房间尺寸和火灾释热速率进行了数值研究，主要针对火位源于房间中间和里侧一个角落两种情况进行了数值模拟，在数值模拟中，燃烧反应被看成在一个大容积内进行，而不是仅在薄层的反应区，在大容积燃烧中，燃烧属于层流还是湍流取决于燃烧和空气在该位置的比例，火灾流场中浮力作用下的预混，半邓混和非预混燃烧是采用EDC模拟和κ-ε双方程湍流模型，最后通过对数值模拟结果的分析，讨论了火灾流场中湍流，燃烧和浮力的相互作用，该项工作对大尺度标准试验有实际应用价值。     

Two-layer双层区域模型对单室火灾的模拟

采用Two-layer双层区域模型，针对某一单室火灾建立了数学物理模型，在此基础上，应用符号数学软件Maple编制了单室火灾的区域模拟程序，对主要方程进行了求解，模拟的结果和美国国家标准局火灾研究中心编制的ASET软件计算结果进行了比较，主要考虑了不同释热解速率和不同房间平面面积的情况，对其进行了模拟，两种方法的模拟结果基本一致，最后，讨论了释热速率的分布及房间平面面积对单室火灾发展的影响。对了解单室火灾的发展过程有很高的工程实用价值。     

一种基于多尺度特征的彩色图像数字水印算法

结合彩色图像特点,以多尺度空间理论及图像归一化技术为基础,提出了一种可有效抵抗几何攻击(包括全局仿射变换、局部失真等)的强鲁棒第二代彩色图像水印算法.该算法首先利用多尺度Harris检测算子从原始彩色图像中提取出稳定的特征点;然后根据特征尺度自适应确定局部特征区域,并对其实施归一化处理;再结合不变质心理论提取出归一化局部特征区域的重要区域,同时对重要区域实施离散傅立叶变换(DFT);最后结合幅值谱信息自适应确定水印嵌入位置,并采纳量化调制策略将数字水印嵌入到重要区域的相位和幅值内.仿真实验表明,本文算法不仅具有较好的不可感知性,而且对常规信号处理(中值滤波、边缘锐化、叠加噪声和JPEG压缩等)和几何攻击(包括全局仿射变换、局部失真等)均具有较好的鲁棒性.