原油差温顺序输送管道温度场的数值模拟研究

原油差温顺序输送管道的温度场不同于输送单种原油的热油管道,探明其规律有助于管道的设计和运行方案的制定.建立了非稳态传热的数学模型,采用有限容积法和热力特征线法相结合的数值算法进行了求解.用国内某差温顺序输送原油管道的现场实测数据对编制的计算程序进行了检验.受原油种类和出站温度交替变化的影响,油流温度场和土壤温度场均呈现出周期性变化的特点;不同位置温度的变化周期相同,但可能存在滞后时间;停输时机不同,管道的安全停输时间可能不同.     

汽油机催化转化器非稳态模型的试验研究

讨论了催化器非稳态数学模型的试验方法 ,介绍了试验装置并对试验结果和计算结果进行了对比和分析 ,论文认为非稳态模型能正确地模拟催化器的工作过程 ,同时也指出了模型所存在的不足     

壁面附着流的非定常气动热力学模型理论研究

我们旨在从理论上研究壁面附着流非定常气动热力学的原理.首先,选择了两个具有NS方程解析解的简化模型：时变的壁面速度与壁面温度边界条件诱发的可压缩非定常无穷大平板附着流动,并求解了（第二问题）其非定常温度场与壁面非定常热通量（即热流）.其次,根据这两个简化模型的解析解,分析了上述模型流动中非定常温度场与非定常速度场相互作用的特征及其对壁面非稳态传热的影响.由能量方程决定的非定常热通量受到由动量方程决定的非定常压缩功和黏性耗散项的直接影响.我们从简化模型中揭示了非定常速度场对非定常热通量影响强弱的的主要参数以及影响规律.最后,基于可压缩边界层方程组,推导了非定常气动热力学的相似性准则.除了表征速度场非定常性的判据Strouhal数Stu,首次提出了表征温度场非定常性的判据Stt.研究结果表明,与非定常空气动力学中仅凭Stu大小即可判断要否考虑非定常因素的传统做法不同,在非定常气动热力学中是否需要考虑非定常因素,应该从无量纲的能量方程出发,根据温度场非定常判据Stt与其他各项系数的相对大小加以综合评估而定.     

地铁隧道内应用毛细管网换热器传热理论研究

文章采用CFD模拟方法,针对某地铁地下站作为前端取热器使用的毛细管网换热器,模拟了夏季和冬季气-固介质之间的三维非稳态传热过程,分析了换热器所在隧道围岩内的温度场分布。研究结果表明:冬、夏季运行期内毛细管网换热器对围岩温度场的影响范围大约为5m;换热器换热量随流速的增加而增加,从传热效率和功耗2个方面考虑,毛细管内水流速取0.04~0.06m/s范围是相对合理的;夏季毛细管网换热器传给围岩的热量大于传给隧道空气的,说明其可以有效地利用浅层地热能,传热效果理想;冬季毛细管网换热器吸收隧道空气的热量大于围岩的,有利于空气的降温。     

基于多孔介质模型的火炮装药传热特性

在自行加榴炮的诸多战术指标之中,药温能够在很大程度上影响其发射初速及射程.以多孔介质传热模型为理论基础,建立火炮装药传热模型,利用有限容积法离散化处理所建立的数学模型,得到相应的差分计算格式,并对自行加榴炮的装药温度场进行模拟仿真.通过理论计算结果与试验测试数据的对比,表明所建的理论模型能够正确反映发射装药的温度变化规...     

民用飞机工程模拟器仿真模型加载与测试

工程模拟器是用于完成飞行控制律的设计评估、飞行品质评估等的重大设计试验平台,在民用飞机设计研发中起到至关重要的作用。仿真模型是支撑工程模拟器系统模拟的重要部分,模型的加载与测试是确保工程模拟器反映飞机系统的逼真度的前提。本文对此过程进行了描述,并给出了加载与测试方法。     

回潮率对纤维集合体非稳态导热性能的影响

通过实验观测，研究存在于纤维中的水分时纤维集合体非稳态导热性能的影响．纤维集合体的非稳态导热过程不同于一般的均质介质，时回潮率的大小和环境温度的高低比较敏感．纤维集合体内部受热后所释放的水蒸气时热传递有双重作用，直接影响了其非稳态导热性质．     

炉顶煤气循环氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型

结合风口回旋区燃烧和炉外煤气预热、脱除和循环的平衡关系,建立了氧气高炉一维气固换热与反应动力学模型,并采用传统高炉的运行和解剖数据对模型进行了验证分析.通过模型研究了氧气含量和上部循环煤气流量对氧气高炉炉内过程变量的影响规律.结果表明：氧气含量偏低和上部循环煤气流量不足时,会降低铁矿石还原效果,炉渣内出现大量未还原铁氧化物;氧气含量和上部循环煤气流量的提高可以有效提高炉内CO含量和铁矿石还原速度,但提高上部循环煤气流量会大幅提升炉顶煤气温度,增大热量损失.与传统高炉相比,氧气高炉内CO含量提高1.0~1.5倍,炉内气体还原性更强;铁矿石还原完成位置提高1.49 m,全炉还原反应速度更快;直接还原度降低55.2%~79.2%,炉内直接还原反应消耗的碳量更少.     

深井超深井裂缝性地层致密承压封堵实验研究

深井超深井裂缝性地层钻井过程中极易发生钻井液漏失,桥接堵漏材料形成的裂缝封堵层在高温、高压、高地应力等复杂环境下失稳破坏加剧,导致堵漏成功率和裂缝封堵效果难达预期。基于多级多粒桥接堵漏的思路,以川西地区双鱼石区块超深井钻井常用的WNDK-1型架桥材料和耐高温橡胶颗粒为研究对象,系统开展了高温老化环境下堵漏材料性能评价与裂缝封堵模拟实验。实验结果表明,在150℃钻井液中老化24 h后,WNDK-1型刚性材料的粒度分布未产生明显变化,摩擦系数最高降低1.89%,抗压强度降低1.15%;橡胶颗粒的粒度分布D₉₀值增加3.55%,摩擦系数增加1.59%,抗压强度保持不变;将刚性材料、弹性材料和纤维材料以适当浓度与钻井液复配并进行裂缝封堵,形成的封堵层承压能力普遍高于13 MPa,且封堵层具有低孔低渗特征;观察封堵失稳后裂缝内封堵层结构形态可知,高温老化环境下多级多粒桥接堵漏形成的封堵层主要发生摩擦/复合失稳和剪切错位失稳。     

对流边界条件下墙体表面温度响应特性的评价指标

为研究问歇供热（或供冷）条件下墙体表面的温度响应，采用解析方法分析了对流边界条件下半无限大物体的非稳态传热过程中表面温度变化规律，发现壁温变化与组合物性参数铷成线性关系。以此为基础，提出了墙体材料“特征时间系数”的定义，并将其作为墙体表面温度响应特性的通用评价指标。     

热采井筒瞬态温度场的数值模拟分析

利用有限元分析软件ANSYS分析了热采井筒的瞬态传热。分析结果表明 ,随着注汽的进行 ,在模型任一位置上的径向热流量均逐渐减小 ,能量损耗随着注汽周期的延长而下降。因此 ,适当延长注汽周期有利于节省能源。如果不能延长注汽时间 ,则可以通过适当地增大单位时间的注汽量来降低能量损失。     

控制论方法在油气田产量规划中的应用

油气田产量规划可以采用线性规划及动态规划方法,但是在实际应用中有很大的难度。根据系统理论,应用控制理论方法建立了油气田开发产量规划状态模型,并给出了其求解方法。对某油田产量数据进行了拟合,建立了该油田产量状态模型。应用矩阵检验表明,该模型完全能控。确定了该油田产量规划的控制变量,得到了产量状态模型的系统特征方程。     

控制论方法在油气田产量规划中的应用

油气田产量规划可以采用线性规划及动态规划方法 ,但是在实际应用中有很大的难度。根据系统理论 ,应用控制论方法建立了油气田开发产量规划状态模型 ,并给出了其求解方法。对某油田产量数据进行了拟合 ,建立了该油田产量状态模型。应用矩阵检验表明 ,该模型完全能控。确定了该油田产量规划的控制变量 ,得到了产量状态模型的系统特征方程。     

离心泵闭式叶轮流场模拟研究

为了求解叶轮流场模拟中的相对流体速度,选取二叶叶轮为研究对象,基于NX软件对所选二叶叶轮进行三维建模,从而得到二叶叶轮流场部分的三维模型,并确定二叶叶轮的性能参数。基于Gambit软件对二叶叶轮流体部分进行网格划分,将划分后的流体部分导入到Fluent软件中进行流场模拟,得到流体的绝对速度矢量图,并通过PIV实验得到流体的绝对速度矢量图。基于Matlab软件对流体部分进行编程,将程序以文本的格式代入Tecplot软件中得到流体部分的相对速度。     

灰铸铁件手弧焊接温度场的数值模拟

应用有限元方法建立了灰铸铁件手弧焊接温度场的数学模型,对灰铸件焊接温度场和热循环进行了分析。结果表明焊后初期冷却速度很快(约380℃/s),温度梯度较大,接头在焊补温度场中经历一个复杂的不均匀快速加热和冷却过程,从而产生非协调应变,易发生裂纹等缺陷。     

食品冷冻干燥过程机理的研究

通过对胡萝卜和土豆的冷冻干燥实验研究，探讨了加热方式、热源温度、系统真空度等过程参数对冷冻干燥过程的影响。在合理简化的基础上，导出了所需参数较少的数学模型，且模拟值与实验值吻合良好。     

热采井筒瞬态温度场的数值模拟分析

利用有限元分析软件ANSYS分析了热井筒的瞬态传热。分析结果表明,随着注汽的进行,在模型任一位置上的径向热流量均逐渐减小,能量损耗随着注汽周期的延长而下降。因此,适当延长注汽周期有利于节省能源。如果不能延长注汽时间,则可以通过适当地增大单位时间的注汽量来降低能量损失。     

碳酸盐岩的渗透率特征研究

通过实验室塞状岩心、全直径岩心在常温常压和高温高压下水平渗透率和垂直渗透率的测试得到 ,由于碳酸盐岩成岩后生变化的差异性 ,从而导致其渗透率变化的无规律性 ,有别于砂岩储层渗透率变化的规律性 ,从而澄清了人们对碳酸盐储层渗透率的某些认识     

红壤地区陆气耦合模式研究及其应用

本文论述了陆气相互作用研究在人类生存环境与发展区域经济中的重要意义与研究现状．在原有研究工作基础上，针对中国科学院红壤试验站地区陆气水热传输过程，提出了一个多层陆气耦合模式．对植被内部湍流交换的物理过程作了深入研究，特别考虑了叶片气孔为非饱和水汽条件下的交换情况，并且给出了修正后的根系吸水模式．陆气耦合模式分别对大气、植被、土壤作多层划分，以助于细致了解沿高度分布的各物理量．利用本模式对中国科学院红壤试验站地区油菜地陆气水热交换过程进行了数值模拟，模拟结果与实测值吻合较好．证明该模式成功地模拟了陆气相互作用过程，可为当地合理利用水热资源提供科学依据．     

多热源合成SiC传热规律

对多热源合成SiC冶炼炉的温度场进行了数值模拟,研究了冶炼炉内的温度分布、热流强度以及温度梯度的动态变化规律,揭示了多热源合成SiC的传热传质规律.研究表明,由于多热源之间的屏蔽作用与热能叠加作用,导致多热源合成SiC技术比Acheson单热源炉的单炉产量提高48.1%,特、一级品率提高30%,节能10%以上,并且杜绝了单热源生产中频繁喷炉事故,使生产更安全.