大应变钢悬链线输流立管动力特性研究

深水海洋立管通过柔性接头连接于上部浮体和海底之间,海洋立管的动力特性研究在动力响应的分析和性能化设计中是非常重要的。考虑深水立管大变形的特性以及内流的影响,利用二维动力学模型探讨了不同弹性模量、内部流体流速和顶部张力影响下立管的动力特性。得出如下结论:内部流体流速、弹性模量和顶部张力这三种因素的变化都会影响立管的固有频率,通常内流体流速增加、弹性模量降低以及顶部张力降低都会导致固有频率产生不同程度的减小;并且相应于各阶固有频率的振动模态的幅值大小和方向也随着各影响因素大小发生变化。     

小长径比组合立管内液塞长度演化规律

以气液柱状旋流分离器(GLCC)入口管之前的小长径比组合立管为对象,建立一套气液两相流试验系统,实验研究组合立管内不同位置的液塞长度统计分布规律。结果表明:液塞从水平入口段进入立管段直至排出的过程中存在液塞减速与加速现象,计算液塞长度时必须考虑。水平入口段、立管段及水平出口段的液塞长度分布均符合对数正态分布;随折算气速增大,入口段平均液塞长度先增大后减小,出口段平均液塞长度则呈减小趋势。在低折算液速下,立管段平均液塞长度随折算气速增大而减小;高折算液速时,平均液塞长度随折算气速增大先增大后减小。液塞通过整个组合立管的过程中,平均液塞长度先增大后减小。     

模糊综合评价法对海洋立管的风险评价

通过建立海洋立管评价指标体系,根据模糊评价理论,提出海洋立管失效风险的模糊综合评估模型.运用专家打分法结合层次分析法确定指标权重,通过实例计算,对海洋立管失效风险进行定性和定量的评价.     

海洋平台立管的传感器优化布置

为了满足海洋平台结构健康监测和损伤识别的要求,提出了一种以协调模态可观测性与损伤可识别性为目标的传感器优化布置方法。首先根据结构运动方程,利用损伤导致结构响应的变化,推导了结构响应与模态、损伤灵敏度的近似解析解。其次,建立包含模态信息和损伤灵敏度信息的传感器优化数学模型。最后利用奇异值分解方法,发展了一种以信息矩阵最大和条件数最小为目标的迭代算法。海洋平台立管的数值算例表明:该方法能够为海洋平台立管的健康监测提供可行的布点方案。     

针对立管重入井过程中等路径段加速度的改进型蚁群优化算法

在自由悬垂立管动力学分析的基础上，提出了一种针对等路径段内的加速度进行优化的改进型蚁群算法.通过该算法得出的立管顶端的优化运动策略，可以有效地减小立管底端在平移结束时同海底井口的距离，同时缩短重入井作业需要的时间，使得钻井立管重入井作业更加便捷.通过对比在优化后的运动策略下和在普通的运动策略下自由悬垂立管的不同动力学响应和型态变化，说明针对等路径段加速度进行优化的蚁群优化算法可以有效地优化立管重入井过程中的立管型态和运动，使重入井作业更加便捷.
     

多参数耦合作用下海洋立管动力响应实验

为探究多参数耦合作用下的海洋立管动力响应,设计并开展了海洋立管动力响应模型实验。模型实验的主要研究参数分为立管设计参数与流场参数。立管参数：弹性模量,边界条件、顶张力,流场参数：流速和波浪参数（波高及周期）。综合考虑五种参数进行实验室的海洋立管模型实验,模型材料选取了铝（Al）和有机玻璃（PMMA）,分别定性的对应金属立管及纤维复合材料增强海洋立管;边界条件采用两端铰接（S-S）和铰接-固接（S-F）;顶张力选取 10N和30N;外流速采用 0.3m/s和0.7m/s;波浪考虑波浪的大小分别选择周期为1.0s波高为5cm的小波浪和周期为2.0s波高为15cm的大波浪。实验研究了立管模型在 32种不同工况参数搭配下的动力响应情况,通过对实验数据分析,得出了多参数耦合作用下各参数对海洋立管的影响效果。结果表明：立管振幅与弹性模量、约束数量以及顶张力的大小成反比,与流速及波浪大小正相关,特别是在垂直来流方向,直接影响立管是否发生明显的涡激振动。     

湿砂型球铁件锥形冒口的设计

用缩管法设计球铁铸件冒口时，为了既保证铸件质量，又节约金属，提高工艺出品率，采用了向下逐渐增大冒口直径，即所谓锥形冒口，本文介绍了球铁锥形冒口的设计方法及其需注意的问题，并用Ｃ语言设计编制了计算机程序     

后屈曲立管在周期流作用下振动特性预测方法

分析研究在波与流扰动下的后屈曲立管运动,导出了单模运动的非线性方程,利用周期倍化分叉方法、Melnikov法以及且接求时域解方法,讨论了亚谐振发生的条件及流与波的影响,获得混沌及亚谐振发生的波幅/阻尼比的门槛值,不同方法估计的门槛值是基本一致的。     

两段提升管FCC新工艺改善催化裂化产品分布研究

两段提升管催化裂化新工艺突破常规催化裂化工艺单一依靠调节反应参数来改善产品分布和质量的控制模式 ,在优化外部操作条件的同时 ,在反应内部改变中间产物的油气分压 ,使反应向理想的方向进行。试验结果表明 ,与常规催化裂化工艺相比 ,这种内外协调、优化控制的新工艺可使柴油产率提高 8个百分点 ,汽油产率仅减少1个百分点 ,而干气产率下降 1个百分点 ,重油产率下降 8个百分点 ,轻油选择性提高 10个百分点以上 ,大大改善了催化裂化产品的分布 ,达到了提高轻油收率、降低干气和重油产率的目的。     

铸钢件冒口离开热节动态顺序凝固补缩的计算机数值模拟

采用计算机三维热场数值计算法模拟了铸钢件-冒口系统的凝固补缩过程。结果表明，冒口安放处铸件的凝固时间延长80％以上，尤以热节处安放冒口凝固时间延长率最大。冒口放在热节上，冒口根部铸件发生缩松的可能性最大；冒口离开热节又不远离热节，冒口附近的温度梯度在形成缩松的固相率范围内都比较陡，铸件发生缩松的可能性很小。