液固两相离心泵内固体颗粒对液相湍流调制的测试方法及机理

固液两相离心泵的性能和效率受控于泵内的两相流动规律,理解泵内的两相流动规律和磨蚀机理,对于合理设计和延长泵的使用寿命具有重要意义.以离心泵内的固液两相流为研究对象,通过搭建无搅拌固液两相流PIV测试平台,消除高速搅拌对泵内流场的影响,改进颗粒-流体的两相循环方式,提高了实验的测试精度;通过POD方法分析低固相浓度时泵的性能改善的原因,探寻固体颗粒对泵内液相湍流的调制机理.进一步补充和完善固液两相流水动力学理论体系,为指导固液两相流高效的工业应用提供理论基础.     

基团贡献法预测硅烷及硅氧烷的折射率

基于基团贡献法对110种硅烷和硅氧烷分子进行拆分,分别以摩尔折射度和摩尔体积文献计算值与模型预测值之间的最小残差平方和为目标函数,采用最优化组合算法回归得到各官能团的摩尔折射度和摩尔体积,考察了化合物摩尔折射度、摩尔体积和折射率估算值与文献值之间的偏差,结果表明计算值和文献值接近,确定的各官能团的摩尔折射度和摩尔体积数值可用于有机硅化合物和聚合物折射率的预测和估算。     

邻、间和对位苯甲基官能化甲基二乙氧基硅烷的合成

以甲基三乙氧基硅烷、金属Na、邻氯甲苯、间氯甲苯或对氯甲苯为原料,通过伍尔兹反应合成邻、间和对位苯甲基官能化的甲基二乙氧基硅烷,利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振仪(NMR)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)等手段对产物结构进行表征。通过正交试验方法考察反应温度、原料滴加时间、原料物质的量之比等因素对目标产物产率的影响,利用方差分析确定各个反应的最佳反应条件。结果表明:温度对3种产物的产率影响都是显著的,而原料滴加时间和物质的量之比对3种产物产率影响均不显著,利用密度-折射率联用仪测定得到25℃时3种产物的密度分别为0.962 43、0.950 55和0.948 87 g/cm3,折射率分别为1.476 18、1.469 88和1.470 69。     

旋转式能量回收设备孔道内部流动特性的研究

在海水淡化领域中,旋转式能量回收设备是一种高效的能量回收装置可以有效降低系统能耗。针对旋转式能量回收设备建立了二维非稳态数值模型,分析了设备孔道内部的流场拓扑结构,考察了配流盘转速和进流流速两种操作参数对旋涡演化过程和掺混率的影响。研究结果表明,旋涡的形成和演化过程会对孔道内的质量传递过程产生重要影响;旋涡的结构尺寸和涡旋强度会随着配流盘转速或进流流速的改变而发生变化。存在最佳的操作工况使得旋涡的结构尺寸最小和设备的掺混率最低。研究结果对于理解旋转式能量回收设备的孔道内部流场具有一定帮助。     

天然气管道瞬态仿真研究综述

天然气管道仿真技术是天然气管网设计、运行、管理核心基础技术.在天然气管网大型化、复杂化、智慧化和多气源供应发展的大背景下,该技术将发挥着越来越重要的作用.为此,调研了中外天然气管道瞬态仿真的研究进展,梳理了在数学模型、求解方法和加速仿真3个方面的研究历程,总结了当前的研究成果,分析了今后的发展趋势.目前天然气管道仿真技术已经基本成熟,其准确性和稳健性可得到较好的保证,中小型管网的仿真速度较快.为更好地服务大型智慧管网的建设,多气源混输、人工智能和并行仿真将是以后的重要发展方向.     

基于遗传算法的盐穴储气库注气能力方案优化

盐穴储气库作为中国天然气调峰的重要手段之一,承担着战略储备的重要任务。为提高川气东送输气管网的运行优化能力,对金坛盐穴储气库提出合适的注气配产方案以降低压缩机能耗作为当前阶段的首要目标。通过对金坛盐穴储气库的地理环境、管道参数、储气井参数、压缩机能耗等综合因素进行分析后,以该地区十口井注气流程为例,将其配气方案的能耗分析作为主要目标,在满足于储气库总量、单井注气约束条件的情况下,应用遗传算法对注气任务方案进行优化。通过分析了5组遗传算法进行优化的注气配气过程,结果表明当迭代步数达到25步左右时,总能耗达到收敛且平均每组运行时间为4.57 s,进一步分析得出各单井注气量在优化过程中的趋势图。在符合现场条件、满足于注气需求的情况下,最终模拟优化后的配产方案系相比最初配产方案压缩机能耗下降了33%,实际现场压缩机能耗下降普遍在30%～35%,大幅降低了压缩机能耗浪费,对实际生产应用具有一定的指导作用。     

工业管网水系统事件树探析

根据可靠性理论，建立不同的维修策略下可修复系统的失效模型。当系统零部件的概率是时间的函数时，用本模型可预测未来某一时刻对应维修策略下系统失效的概率，从而为制订合理的维修策略提供有效的依据。为使模型具有实用性，用事件树分析法对工业输水管道进行系统可靠性分析、定量计算，得出不同维修策略模型下系统失效的概率，有效地估计维修策略对系统的影响，并提出管道系统安全性的建议。     

基团贡献法估算硅烷及硅氧烷的密度

通过分析硅烷和硅氧烷的分子结构,利用基团贡献法考察了不同官能团的密度常数,以110种硅烷和硅氧烷密度实验数据建立了密度估算方程,采用最优化组合算法回归得到各官能团的密度常数,110种化合物密度计算值与文献值的总体平均相对误差、平均绝对误差及均方根误差分别为0.47％、0.0044 g·cm-3及0.0070 g·cm-3,结果表明计算值和文献值的一致性令人满意.     

《工程流体力学》课程考核方式的教学改革与实践

通过对《工程流体力学》课程的特点与教学现状的分析,说明了课程改革的必要性.提出了以考核学生能力为中心、以学生发展为根本的多元化的过程性考试、考察方式等改革措施,并介绍与改革思路配套的教材、教学方法,营造科学、可行的教学考试和考察机制.参考相关考试改革的经验,对半开卷考试方式及其效果进行了研究,并对比说明了半开卷考试的特点.课程改革实践结果表明:半开卷期末考试耦合多元化的过程性考核不但可以反映学生对该门课程理论认识的掌握程度,还能提高学生的自学能力、把握重点的能力、理论联系实际的能力,是一种值得肯定的科学的考核方式,有助于培养社会需求的实用和创新型人才.