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石油高效运输的新方法!稳定多层流,可以改善重油的运输

日期:2019-10-09    来源:博科园

国际石油网

2019
10/09
14:46

关键词: 石油运输 重油运输 轻质油

  在过去的20年中,石油工业已经开始逐渐从正在逐步消耗轻质油向更重的油过渡。但是,经济有效地运输重油是一个巨大的挑战,因为重油是黏性的,本质上是一种稠密、黏稠和半流体的混合。稳定用于运输的多层流界面并不是一件容易的事情,虽然已经提出了几种可能的解决方案,但目前还不存在适用于所有应用程序的一刀切方法。正如不列颠哥伦比亚大学科学家在《流体物理学》(Physical Of Fluid)期刊上发表的那样:
  解决这个问题的一种方法是粘塑性润滑(VPL)技术。粘塑性润滑(VPL)技术可以补充现有方法来稳定多层流中的接口。粘塑性描述了一种特性,即质量在应力临界值以下起固体的作用,但随着应力的增加,它像黏性液体一样流动。研究人员的研究重点是多层流动,特别是润滑管道流动。在润滑管道流动中,使用薄流体(如水)通过芯环流动润滑管道。但这种方法存在界面不稳定的问题,这意味着油和水可能会混合,使下游分离更加困难。
  机械工程和应用数学教授伊恩·弗里加德(Ian Frigaard)说:在多层流动中,由于流体性质的差异,两种流体之间的界面非常不稳定。研究人员先前对屈服应力流体的研究表明,一种新的配置可能会防止不稳定增长。VPL技术在重油和润滑剂之间放置一层屈服应力流体,以形成流动稳定的膜。与Frigaard合作的博士生Parisa Sarmadi说:屈服应力流体(比如牙膏或发胶)如果施加的应力小于其屈服应力(材料开始变形的点),就会起到固体的作用。
  研究人员的想法是保持这一层完全不屈服,因此流体界面层起固体的作用。这就消除了界面的不稳定性,这项研究涉及的另一个关键概念是界面成形,可以控制入口流量,使界面形状符合该技术的要求。成形的界面在外层产生压力,这些压力起抵消核心浮力的作用,使核心流体集中。通常,输送的油密度低于润滑水。对于这项研究和之前的研究,研究人员表明VPL技术可以优化以满足系统的特定要求。
  同时还发现,这些应用所需的屈服应力很容易通过可用的流体获得。这意味着对于任何操作输入、流量、几何形状和流体属性,VPL技术都可以基于泵的功率、生成力和所需的屈服应力进行优化。塑造屈服应力流体的能力是一个大惊喜。但实际上,只要流量控制得当,并且有足够的屈服应力,任何形状都可以施加到界面上。
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