新型旋转粘滞阻尼器力学性能研究

针对传统粘滞阻尼器体积大、应用范围有限、只能线性运动和可能发生漏液的现象,提出了一种新型旋转粘滞阻尼器,该阻尼器以旋转片剪切粘滞液产生阻尼力,并可通过齿轮和齿条实现阻尼力的传递。推导了新型旋转粘滞阻尼器阻尼力的理论公式,并进行了频率相关性试验和疲劳试验研究。试验结果表明,新型旋转粘滞阻尼器解决了阻尼液密封性问题,在占用空间体积较小的情况下,耗能效果较好而且性能稳定。     

利用改装电铃的受迫振动测量液体的粘滞系数

通过改装电铃使小球在蓖麻油中产生受迫振动,用示波器测量液体中振子的谐振频率,求得液体阻尼系数,依据弹性振子在液体中做受迫振动时的受力情况以及斯托克斯公式和阻尼力公式,进而确定了液体粘滞系数.本文所采用的实验方法比传统落球法测得的粘滞系数更加精确且现象明显,提供了一种测量液体粘滞系数的新方法.     

定向井有杆抽油系统井下耗能分析

针对现有抽油系统井下能耗计算公式难以确定杆液、杆管间摩擦耗能的缺陷,提出一种比较精确的分析方法。首先,对杆管间库仑摩擦力以及杆柱各节点的弹性运动速度进行了计算;其次,对抽油系统中库仑摩擦力、粘滞阻尼力以及盘根盒摩擦力在一个抽油周期内的耗能进行了分析,并根据悬点功图计算出一个抽汲周期内井下输入功,进而对井下效率进行了计算;最后给出了计算实例。计算结果表明,杆柱弹性运动速度引起的粘滞阻尼力耗能不能忽略。     

矿井掘进工作面粉尘对机器噪声衰减的影响

掘进工作面悬浮粉尘颗粒改变巷道空气的粘滞特性,同时产生声波散射而影响机器噪声的传播与衰减,简要介绍了粉尘空气介质的声波衰减机理,基于掘进工作面及近巷道粉尘分布特性,分析了悬浮粉尘空气介质的粘滞特性对声衰减的贡献,研究了悬浮粉尘颗粒的声波散射作用及粉尘颗粒粒径、浓度等对声散射衰减的影响,研究表明:巷道中扩散声衰减与介质粘滞声吸收衰减两者在衰减量级上相当,而声散射衰减相对很小甚至可以忽略不计;粉尘浓度是影响粘滞声吸收的主要因素,而粉尘颗粒粒径、粉尘浓度等对声散射衰减有一定影响.     

气动人工肌肉的动态驱动特性研究

针对由气动人工肌肉、高速开关阀和PLC控制器等组成的气动系统,分析了气动人工肌肉系统动态收缩量的数学模型,描述了收缩量随着工作频率和气压的变化关系,将收缩量理论模型与实验值的误差控制在4%以内,为气动人工肌肉的定位控制提供了理论基础.考虑到气动人工肌肉在动态过程中存在内部橡胶材料阻尼和空气流体阻尼,在现有的驱动力数学模型上添加了阻尼力项,建立了阻尼力与工作气压、工作频率和人工肌肉结构参数的数学模型,将气动人工肌肉动态驱动力的误差从16%下降到2.7%.通过理论仿真和实验验证,证明了所建立的动态收缩量数学模型和所改进的动态驱动力数学模型的正确性.     

电磁发射轨道受余割函数磁压力动态响应

解决电磁发射轨道受阻尼力作用而导致的使用寿命短和发射精度不高的问题,采用积分变换及其逆变换等方法推导出简谐压力作用下轨道的瞬态响应解析解.结果表明:材料应变阻尼系数、粘滞外阻尼系数、弹性系数对轨道梁挠度产生的影响呈现周期性的变化,在一个周期内,轨道梁的挠度随着粘滞外阻尼系数的增大而减小.随着材料应变阻尼系数的增大而增大.而弹性系数对挠度的影响不太明显,挠度曲线随着弹性系数的增加而呈下降的趋势.该成果对优化电磁发射装置的性能和提高发射精度提供了充足的理论依据.     

振动频率对饱和砂土动有效抗剪强度指标的影响

本文基于对往返荷载下饱和砂土瞬态有效抗剪强度的已有认识,提出了较为合理的方法来定量分析饱和砂土振动三轴试验中土试样惯性力、动粘滞阻力和仪器系统阻尼力三个重要因素。从而证明了,在一般地震作用的振动频率变化范围内,饱和砂土的动有效抗剪强度指标有着十分稳定的变化规律。本文也表明了分析复杂的土动力试验成果时,正确运用一般力学原理的重要性。     

消能减震钢结构在竖向地震作用下的抗震性能分析

通过对某7层钢结构及其增设粘滞阻尼器结构进行数值分析,可得在竖向罕遇地震作用下粘滞阻尼器对钢结构有着显著的消能减震作用.较原钢结构,增设粘滞阻尼器钢结构的楼层位移有着11.3%的降幅,楼层层间位移降幅最大达16.4%,说明对于钢结构在实际工程设计中,其抗震性能的提高可以通过增设粘滞阻尼器来实现.     

环锭纺气圈的分析研究

在环锭纺气圈的分析中，用柱面坐标系计算能简明、清晰地反映空气阻尼力、复合运动诸因素的综合影响．本文介绍了根据照相测量的气圈形态参数计算纱线张力的新方法．     

调节阀式粘滞阻尼器原理与性能试验

为了改进线性粘滞阻尼器的消能减振性能,研制了一款调节阀式粘滞阻尼器.该型阻尼器由缸筒、导杆、活塞、阻尼孔、阻尼介质以及压差调节阀组成.阻尼器在工作时,阻尼介质在活塞两端压差的作用下往复流经阻尼孔,消耗外界输入的能量;调节阀通过调整阀口开启压强的大小来控制活塞两端的压差,进而控制阻尼器的最大输出阻尼力.根据该型阻尼器的构造及工作原理,建立了阻尼器的力学模型,并对其进行了力学性能试验.试验结果表明,该阻尼器在不同强度的激励下,均能有效地耗散输入能量,并能稳定地控制其最大输出力,且力学模型能够比较准确地反映阻尼器的实际受力情况.     

ASP驱油体系相对渗透率曲线测定方法研究

通过浏定ASP溶液在孔隙介质中的流变特性,提出了“达西粘度”的概念,并研究了它与戏余阻力系数的关系,从而将ASP/油体来相对渗透率曲线测试中水相粘度的确定问题转化为研究流体的残余阻力系数与表观粘度的关系。实脸结果表明,本文提出的思路和方法是测定ASP驱油休系相对渗透率曲线的可行途径。     

阴离子清洁压裂液性能评价

阴离子表活剂压裂液是新型清洁压裂液,为了深入了解该压裂液的作用机理,进行了多项实验研究,包括压裂液的配方优化,液体配制,耐温抗剪切性能,黏弹性及悬砂性,压裂液的滤失及岩心伤害实验,压裂液的破胶特性等等。实验结果证明,压裂液黏度可调性强,在100℃条件下,压裂液的黏温、黏时性能及悬砂性好,压裂液遇到原油破胶,温度越高破胶越彻底,破胶后无残渣,伤害小。     

纳米SiO$_2$对聚合物FRSP-1乳液黏度特性影响

针对聚合物乳液抗盐性差,影响溶液黏度和其他性能问题,合成聚合物乳液FRSP-1,研究了聚合物乳液FRSP-1在水中的分散溶解性、溶解性、抗盐性、流变性以及纳米SiO$_2$对FRSP-1溶液的黏度特性、抗剪切性以及滤失性等影响。结果表明,FRSP-1乳液在水中分散性好,在20 s内FRSP-1乳液在水中的黏度可达到最大值90%以上;pH值对FRSP-1溶液黏度影响较大,当水溶液pH值在7~9,有助于得到高黏度的FRSP-1溶液;盐对FRSP-1溶液的黏度影响较大,其中二价盐较一价盐对FRSP-1溶液的黏度影响大且溶液的盐浓度越大,FRSP-1溶液的黏度越小,其影响程度由大到小的次序为CaCl$_2$>NaCl>KCl$\geqslant$NH$_4$Cl;在FRSP-1溶液中引入纳米SiO$_2$,对其抗盐性、抗剪切性、流变性和滤失性能实验表明,纳米SiO$_2$可以显著改善FRSP-1溶液的综合特性。按照1.0%FRSP-1+0.5%NH$_4$Cl+98.5%水+0.025%纳米SiO$_2$制备的溶液,在90 ℃、170 s$^{-1}$下连续剪切60 min后的黏度为46 mPa·s,其溶液在10 min时的滤失量为14.1 mL,这些特性与未加SiO$_2$空白样相比,FRSP-1溶液黏度提高了近40%,滤失量降低近45%,同时,FRSP-1溶液的触变性也得到了显著改善。     

阻力系数法测定就地CO2降低原油粘度能力

利用就地CO₂ 在多孔介质中降低原油粘度技术是一种新研制开发的提高原油采收率有效技术,研究了就地CO₂技术降低原油粘度的测定办法,提出了阻力系数法。对单液法和双液法就地CO₂体系在填砂管中对原油的降粘能力进行了实验评价,结果表明:在油藏条件下,当原油粘度为12904.1mPas,温度70℃,压力6MPa时,单液法可以使原油粘度降低42.15％,双液法可以使原油粘度降低52.69％。证明阻力系数法测定原油粘度下降是可行有效的。     

分子间高缔合比例疏水缔合聚合物研究(Ⅲ)

对ANPE-HAWP的增粘、耐温、抗盐和抗剪切性能进行了研究和评价,实验结果表明：ANPE-HAWP溶液具有临界缔合浓度（CAC );其耐温抗盐特性明显不同于P（AMPS-AM）参比样品;ANPE-HAWP的溶液结构具有快速可逆恢复的特点,剪切作用对ANPE-HAWP溶液结构所造成的破坏与自发进行的疏水缔合结构恢复的趋势可以达到动态平衡。拟合直线交点法对不同类型疏水缔合聚合物临界缔合浓度的测试结果说明ANPE-HAWP中的疏水基团能够更有效地参与分子间缔合结构的形成,从而在较低的浓度下形成了空间网络结构,从而初步验证了设计分子间高缔合比例HAWP是合理的和可行的。     

新型耐温稠油降黏剂的制备与评价

为研制耐温稠油降粘剂,以丙酮作溶剂,采用氯乙酸法合成了氧乙烯链节数分别为4、6、8、10、15的5种壬基酚聚氧乙烯醚乙酸盐（以OPC-n表示,其中n表示氧乙烯链节数）,评价了这些表面活性剂对取自胜利油田、辽河油田的7种稠油的乳化降粘性能。结果表明,OPC-8的降粘能力最好,当质量分数为0.03%~0.1%时, 7种稠油的降粘率均高于90%。该降粘剂具有较高的耐温能力,在300℃下加热3h,其浓度没有发生明显变化。对特稠油和超稠油的开采具有指导意义。     

成分对MgO-Al_2O_3-C耐火材料抗侵蚀性能的影响

除工作环境外,原料配比对MgO-Al2O3-C材料抗侵蚀性能具有重要影响.采用不同杂质含量的电熔镁砂原料,按照不同C含量和Al2O3含量制备MgO-Al2O3-C试样.通过转动试样浸渣方法测得不同试样在富CaO熔渣中的侵蚀速率,从而研究了成分对抗侵蚀性能的影响.结果表明抗侵蚀性能随着镁砂杂质含量的增加而迅速降低,随着碳含量以及Al2O3含量的增加而先增加后降低.过多的Al2O3导致了熔渣黏度下降,而过多的碳导致了空隙率增大.根据上述结果,在富CaO熔渣中MgO-Al2O3-C材料理想的Al2O3质量分数为10%~30%,理想的C质量分数为10%~20%.     

特高矿化度Cr3+交联聚合物溶液渗流特性及其机制

针对特高矿化度油藏深部调剖需求,研制具有优良抗盐性的Cr³⁺交联聚合物溶液,用黏度计、动态光散射仪、流变仪和岩心流动等实验方法对其进行表征,研究矿化度对Cr³⁺交联聚合物溶液黏度、分子线团尺寸、黏弹性和流动特性的影响。结果表明:与聚合物溶液相比,Cr³⁺交联聚合物溶液的黏度略有下降,分子线团的尺寸小幅增加,黏弹性有所上升,阻力系数和残余阻力系数大幅度增加;当预热时间较短时,随着溶剂水矿化度的增加Cr³⁺交联聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数逐渐增大;当预热时间较长时,随着矿化度的增加阻力系数和残余阻力系数逐渐减小;在Cr³⁺交联聚合物溶液中,交联反应首先发生在同一分子的不同支链间(简称分子内交联),然后扩展到不同聚合物的分子链间(简称分子间交联),形成区域性网状聚集态。     

替代PVA的接枝变性淀粉浆料的研究

通过实验研究，开发出了替代PVA的接枝变性淀粉浆料，产品中残留的单体极少，接枝率将近13％，其粘度低，粘度热稳定性好，对涤／棉纤维的粘附性好，上浆性能和目标浆料70％PVA＋30％氧化淀粉相比，浆纱强力和伸长率、毛羽均好于目标浆料，耐磨性能和目标浆料也相差无几，克服了其他接枝变性淀粉浆料浆纱耐磨性差的缺点，在实验室涤／棉混纺经纱上浆中全部替代了PVA，取得了很好的上浆效果。     

水性双组分聚氨酯涂料的活化期研究

分别采用水性羟基聚丙烯酸酯分散体(PAD)和羟基聚丙烯酸酯乳液(PAE)与亲水改性多异氰酸酯固化剂配制水性双组分聚氨酯涂料(2K-WPU),通过黏度、硬度、光泽度和耐化学介质性能等测试,研究了2K-WPU在不同放置时间内的物理化学行为.结果发现:随放置时间的增加,PAD型2K-WPU的黏度降低,涂膜的起泡程度逐渐增加,涂膜硬度先降低后增加,3h后耐化学介质性能下降;PAE型2K-WPU的黏度变化无规律,涂膜硬度逐渐降低,4h后耐化学介质性能下降,气泡相对较少;PAD型和PAE型2K-WPU的粒径和光泽均无明显变化;PAE型2K-WPU的活化期一般在4h以内,而PAD型的更短,但涂膜的综合性能更优.因此施工前不能根据2K-WPU的黏度变化来判断其活化期,而须根据涂膜耐化学介质性能和外观变化来判断.