井筒热流体循环的数学模型及其解析解

井筒热流体循环是适用于开采高凝固点、高粘度原油的一种实用技术。它的数学模型是具有半隐式边界条件的常微分非线性方程组。通常使用的打靶法和共轭函数法不太适合于求解该方程组。在研究中,我们得到了其解析解,并讨论了参数处理和程序设计等应用中遇到的问题。本方法可用于油田开发方案设计和将低温核供热堆应用于油田的可行性研究。     

水平井筒压降及其对产能影响的研究

根据水平井筒变质量流动特点,建立了水平井筒压力梯度模型,讨论了几种计算井筒压力降的方法.由于沿水平井筒段的压力变化直接影响油藏中的流体沿井筒生产段的流入,引入了考虑井筒压降时水平井产量的估算模型,并针对井筒为无限导流时的产能计算,计算了考虑井筒压降对水平井生产动态的影响.所得结果可为准确估算水平井产量以及合理预测水平井的生产动态提供理论依据.     

小纪汗煤矿风井场地乏风余热利用系统的应用研究

该文针对小纪汗煤矿乏风余热回收系统应用过程中存在的问题进行了总结分析,小纪汗煤矿风井场地余热资源丰富,风井出风温度为17℃,相对湿度为85%。煤矿乏风稳定可靠,其余热资源是乏风热泵非常理想的低温热源。采用直蒸式乏风热泵综合能效高,乏风热泵供热能力5426kW,余461kW。完全可以满足井筒保温及采暖用热要求。     

花园煤矿主井掘砌所遇问题及对策

根据井筒工程地质情况,确定了井筒掘砌施工方案。针对井筒施工过程中所遇到的井筒变断面处出现环形裂缝、井筒工作面探水注浆及井壁附加应力大等问题采取了有效的措施,保证了主井顺利竣工,工程合格率为100%。     

协庄煤矿主井掘砌所遇问题及对策

根据井筒工程地质情况,确定了井筒掘砌施工方案。针对井筒施工过程中所遇到的井筒变断面处出现环形裂缝、井筒工作面探水注浆及井壁附加应力大等问题采取了有效的措施,保证了主井顺利竣工,工程合格率为100%。     

煤层气水平井井筒压力分布规律及其影响

国内外大量相关研究表明若忽视水平井井筒中的压降,将给水平井的生产计算分析带来较大的误差。本文对煤层气水平井井筒压力分布规律进行了深入的研究,考虑到煤层气水平井井壁入流和井筒内流体变质量流动的实际情况,选取井筒中一微元段进行分析,通过结合质量守恒定律、动量守恒定律推导并建立了水平井的井筒压力分布模型。并利用所建立的压力分布模型对不同内径、不同产量、不同水平段长度的水平井井筒进行了实例计算,得到了三种情况下水平井井筒中的压力分布情况。并对结果进行了对比分析,结果表明井筒内径越小、产量越大时水平井井筒中的压力分布曲线越陡,井筒压力分布越不均匀。     

超深天然气井井筒温度分布规律研究

基于能量守恒原理,导出了描述天然气井井筒温度分布的常微分方程,根据此模型可得到井筒温度分布的解析解,显示井筒温度分布服从指数函数变化规律。计算结果表明井筒温度分布曲线的形状取决于天然气流量,反映了井筒内流动和传热特征。应用本模型可得到不同天然气流量条件下的井筒温度分布曲线,计算方法简便快捷,方便工程应用。     

集中锅炉房供热是热电联产集中供热的必要补充

探讨了城市集中供热的具体供热形式，针对供热形式、供热建设投资、供热热源、供热热网、供热热费的收缴、供热环境等问题，提出集中锅炉房供热是弥补热电联产供热不足的有效措施。     

基于除霜的相变蓄热器对空气源热泵性能的影响

针对空气源热泵蓄能除霜系统,提出了串联供热、非连通供热和连通供热3种供热模式,并实验研究了3种供热模式下相变蓄热器对空气源热泵性能的影响分析实验数据发现非连通供热模式和串联供热模式相比系统主要参数（压缩机吸排气温度和压力）除排气温度升高5℃,其他基本无变化．连通供热模式的吸排气温度和串联供热模式相比分别升高了15℃和30℃,排气压力降低了0．2MPa．3种供热模式中串联供热模式的性能系数（EER）最高,连通供热模式和非连通供热模式性能系数因参与运行的制冷剂减少而有所降低,连通供热模式的系统性能系数具有较大的提高潜力。     

神华集团塔然高勒煤矿风井普通法转基岩冻结法凿井施工实践

塔然高勒煤矿风井井筒采用普通法施工过程中井筒大量涌水,导致淹井,后采用冻结法施工。文章介绍了井筒冻结设计、冻结施工及井筒掘砌情况,并对已有井壁破损的问题作了简要探讨。     

压缩机转子过盈配合温差拆解松动量模型研究

为了对过盈配合的叶轮和轴进行无损拆解,对温差拆解过程中的温度加载进行规划,通过选取合理的温度加载参数,获得理想的拆解效果。通过理论推导和在ANSYS中进行仿真计算,建立温差拆解过程中叶轮和轴配合面松动量的数学模型。通过改变相关参数,分析温度加载位置、加载时间对轴孔配合松动量的影响规律,找出合理的加热温度、加热时间和加热位置。研究结果表明,当其他因素一定时,在叶轮轮毂加热优于在叶轮流道加热,温度加载时间为1 400s时轴和孔的配合面松动量最大,对拆解最有利。     

能源桩热-力学特性模型试验与数值模拟

能源桩是集地源热泵与建筑桩基于一体的建筑节能技术,具有经济、环保和节省地下空间资源等优点,因热-力耦合作用导致其承载性状不同于普通工程桩。基于室内模型试验和数值模拟研究,针对多次温度循环下饱和黏土地基中能源桩热-力响应展开研究,分析了桩周温度场、桩土沉降、桩侧摩阻力的变化,得出如下结论：升温时桩身温度沿深度逐渐减小,土体温度沿径向逐渐降低;降温所引起的桩顶沉降量大于升温的膨胀量,多次温度循环导致桩顶产生不可逆的累积沉降,其累积变形可能会对上部结构的安全造成影响。桩周土由于土体的热固结也发生不同程度的沉降,距离桩身越近沉降越大,且土体沉降速率随循环次数的增加呈逐渐减小趋势,三次循环后B4点沉降达到1.42%D(D为桩直径);温度荷载所引起的侧摩阻力随温度的升高和循环次数的增加而逐渐增大;升温时桩体上部产生负的侧摩阻力,下部产生正的侧摩阻力,降温时恰好相反,工作荷载的作用导致桩身产生负摩阻力的区域逐渐变小,位移零点也逐渐上移。运用COMSOL Multiphysics软件建立三维数值模型可较好地模拟热-力耦合作用下能源桩的承载力特性,数值模拟结果与模型试验结果吻合度较高,为试验设计及工程应用给出建议。     

数控机床进给系统热误差自适应解析模型

提出了基于丝杠热源表面检测温度的滚珠丝杠热误差预测解析模型.首先,基于变量分离法推导出丝杠轴一维热传导方程的解析解.然后,将两个轴承视为固定热源,将螺母简化为连续分布的多个可移动热源,给出了各热源激励起丝杠温度分布的解析表达式,进而依据叠加原理得出了多热源作用下丝杠轴温度的预测方程.依据各热源表面测点和中心温度的有限元计算结果,确定了其温度差随进给速度和时间变化函数曲线的拟合参数,进而提出了丝杠热误差预测的解析模型.最后通过试验验证了预测模型的有效性.     

微网中两种典型微型燃气轮机运行特性比较

为给微网中基于微型燃气轮机的冷热电联产设备选型提供参考,从多方面分析了两种不同结构的微型燃气轮机特点,并根据微型燃气轮机不同运行模式切换、不同负荷类型以及不同拓扑结构下的动态特性进行了研究．结果表明：微网运行模式切换过程中,单轴MT允许负荷变化的范围要比分轴MT大;单轴结构MT适用于负荷类型较多情况,而分轴结构的MT则受负荷类型影响相对大些;串联微网结构下MT对应的负荷允许变化范围比并联结构的小．     

寒冷地区村镇住宅建筑单热源供热系统设计与优化

对不同规模的村镇住宅建筑供热系统优化设计方案与全生命周期内的经济性展开研究.首先,采用TRNSYS软件模拟得到60~2 000 m²范围内不同供热面积村镇住宅建筑的动态热负荷,并对太阳能、电锅炉、地源热泵及空气源热泵4种不同热源供暖系统的控制运行情况进行模拟,得到不同热源供暖系统在不同供热面积下的优化设计方案.在此基础上,对不同热源供暖系统在全生命周期内的经济性进行对比分析,得到不同村镇住宅建筑供热面积下的热源推荐方案.结果表明:对于不同热源供暖系统的总费用,电锅炉供暖系统最大,太阳能供暖系统最小,太阳能供暖系统总费用比电锅炉供暖系统减少近65%.     

吸收式热泵区域供热最大供热范围与节能判据研究

在国家建筑节能设计标准中的耗电输热比EHR的基础上,结合一次能耗率引申得到一次能源消耗输热比PEHR的能耗比较标准,并根据对吸收式热泵区域供热系统PEHR指标的控制要求,得到了系统的最大作用范围,推导计算了吸收式热泵区域供热系统比传统的锅炉房区域供热系统节能时,热泵机组制热性能系数的下限值表达式。结果表明,当吸收式热泵制热性能系数一定时,PEHR控制值越大,吸收式热泵的作用范围越大;a值越大,系统的供热范围越小。吸收式热泵的制热系数的下限值不仅随锅炉热效率的提高而升高,而且随区域供热作用范围的增加而增大,因而小规模的吸收式热泵区域供热系统有利于系统节能的体现。     

水火弯板数值模拟中热源模型参数研究

水火弯板热源热流密度模型的选取和定义，是水火弯板数值模拟中一个关键问题．采用高斯分布热流密度模型对水火弯板中的气体火焰热源展开了研究，利用实验和数值模拟相结合的方法，通过在一定范围内调整热流密度模型中的热源半径r和热效率η等参数．使数值计算的温度场分布趋近于实验测量的温度场分布，确定了水火弯板热源热流密度模型．在一定丙烯流量范围内，分析了热源半径和热效率的插值偏差对计算结果的影响，结果表明该模型能够满足水火弯板数值计算的精度要求．算例验证了该热源模型在有限元计算中的可靠性．     

数据中心余热利用现状及在建筑供暖中的应用

碳中和背景下,将数据中心余热资源作为建筑供暖的热源,是降低建筑供暖碳排放的一种途径。为了系统掌握数据中心余热在建筑供暖中的技术应用现状,对近年来数据中心余热利用相关政策及标准进行了梳理,对影响数据中心余热利用的可行性因素展开了分析,整理了国内外数据中心余热在建筑供暖中的应用案例。分析发现,政策与技术标准是数据中心余热回收利用的有力推动力；数据中心余热回收量受冷却技术、热量散发位置等多种因素影响,可以结合数据中心实际情况,综合选取余热回收位置；国外数据中心余热在建筑供暖中的应用较多,国内需要更多的实践和积累。     

太阳能季节性蓄热系统的应用研究

针对严寒地区农户、别墅独栋建筑,探索太阳能跨季节储热技术,在冬季供暖中的应用。设计方案从太阳能的年辐射量入手,分析了太阳能夏季可以提供的热量、以及建筑物冬季消耗的热量。提出太阳能存储、直接内供暖的方案,考虑到节省初投资的因素,为了减少造价,提出了太阳能结合水源热泵系统的供暖方案,以及太阳能结合空气能热泵的供暖方案。考虑了节能效率与运行费用的影响因素,该研究对采用太阳能复合热泵采暖具有一定的指导意义。     

斜井内空气温度和湿度的变化规律

根据传热学理论，建立了斜井内空气温度和相对湿度的数学模型，针对大孤册铁矿东斜井的实际条件，分析斜井井内空气温度和相对湿度与距进风口距离和风流速度的变化规律，提出解决斜井内空气潮湿有雾的主要措施，即机械通风可保持斜井内风流流速的方向稳定。