超深稠油高温高压井筒降黏举升摩阻实验研究

新疆深层稠油在井筒举升过程中,由于温度的降低,原油会逐渐失去流动性。稠油降黏是有效降低井筒举升摩阻的途径。根据现场掺降黏剂工艺,建立了室内高温高压井筒流动模拟实验装置,实验研究了温度、压力及流速对稠油井筒举升流动摩阻的影响,得到了不同降黏方式井筒举升摩阻梯度分布,在已有井筒压降计算模型的基础上,构筑了室内井筒流动模拟装置与实际井筒之间的压降换算关系,得到了不同降黏方式塔河原油在实际井筒中压力分布。实验表明：原油在垂直井筒中举升摩阻随压力和流速的增加而增大,随着温度的升高而降低,但流速越大,井筒流动摩阻增加趋势渐缓。在井下3000m处掺降黏剂使稠油更易举升至井口,降黏效果：复合降黏剂＞油溶性降黏剂＞掺稀降黏。     

超深稠油高温高压井筒降黏举升摩阻的实验研究

新疆塔河油田深层稠油在井筒举升过程中,由于温度的降低,原油逐渐失去流动性。稠油降黏是有效降低井筒举升摩阻的途径。根据现场掺降黏剂工艺,建立了室内高温高压井筒流动模拟实验装置,实验研究了温度、压力及流速对稠油井筒举升流动摩阻的影响,得到了不同降黏方式井筒举升摩阻梯度分布,在已有井筒压降计算模型的基础上,构筑了室内井筒流动模拟装置与实际井筒之间的压降换算关系,得到了不同降黏方式塔河原油在实际井筒中的压力分布。实验结果表明:原油在垂直井筒中举升摩阻随压力和流速的增加而增大,随着温度的升高而降低,但流速越大,井筒流动摩阻增加趋势渐缓。在井下3 000 m处掺降黏剂使稠油更易举升至井口,降黏效果为复合降黏剂油溶性降黏剂掺稀降黏。     

承力盘对支盘桩单桩负摩阻力影响的有限元分析

通过建立轴对称有限元模型,分析了在大面积地表荷载作用下支盘桩单桩轴向应力的变化情况,得到了承力盘对支盘桩负摩阻力的影响规律.通过分析发现:承力盘处由负摩阻力产生的桩身轴向应力变化较大,地表均布荷载对中性点的位置影响较小;支盘桩的负摩阻力分布形态和普通桩类似,中性点以上的承力盘对负摩阻力影响较大,以下的影响较小;中性点的位置随着承力盘位置的上升和盘数的增多略有上升,随盘数、盘径及盘间距的增加桩的轴向应力增大,但中性点位置基本不变,随着桩长的增大,中性点深度与桩长之比略有降低.     

矿井通风系统并联巷道降阻调节经济性分析

为解决利用并联巷道进行通风系统降阻调节面临的经济性问题,采用理论分析的方法,依托长平矿生产实际,结合并联巷道降阻调节原理建立降阻调节费用最优化模型,分析了并联巷道长度、巷道过风量、巷道使用年限、巷道施工掘进单价、通风电力单价等因素与费用的关系,及局部并联巷道对通风系统降阻调节的有效性与经济性.研究结果表明:矿井通风全费用随并联降阻巷道长度增加而增加,能够提高通风效果但经济性相对较差;全费用随并联巷道过风量和巷道使用年限增加而增加,但存在经济临界点,可实现通风经济性;得出并联降阻巷道位置是影响通风经济性的一个重要因素,并依据通风动力单价和巷道掘进单价建立经济判定指标,从而能快速、准确确定并联巷道降阻经济调节位置.     

超临界二氧化碳向心涡轮泄漏特性计算与分析

针对超临界二氧化碳(SCO_2)向心涡轮轮背空腔泄漏流,采用典型的迷宫密封,对设计参数进行参数化研究与流场分析,并计算轴向力.首先建立迷宫密封泄漏流动CFD模型,运用NUMECA软件对迷宫密封的可靠性进行验证,进而从气动参数和结构参数两方面对SCO_2向心涡轮轮背泄漏特性进行研究.结果表明,涡轮泄漏量和轴向力随密封出口压力的升高而减少,在一定间隙范围内线性增大,当密封齿高较小时,泄漏量和轴向力随齿高的增加而减小,当密封齿高超过6.3 mm时,泄漏量和轴向力不再随之变化;在密封轴向长度给定的情况下,齿数为6时能实现最佳的密封效果;通过改变密封齿的形状,得到一种密封性较好的等腰梯形齿.     

圆盘形石墨烯量子点电子能态的尺寸效应

通过数值求解电子的狄拉克方程研究了半径为R的圆盘形石墨烯量子点的电子能谱,获得了扶手型和锯齿型两种边界的石墨烯量子盘在有、无外加磁场下电子的能级随量子盘半径的变化关系.研究发现,无外加磁场时,电子能级随着量子盘半径的增大而降低,半径越小,降低得越快;在有磁场时,扶手型量子盘出现了简并的最低朗道能级,且半径越大,简并度越高;在有磁场时,锯齿型量子盘随着半径的增大量子数m为正值的能态减少,m为负值的能态增多,即能谱图中出现了能谱往左边倾斜的现象.     

磁性液体密封结构中漏磁的研究

为了研究磁性液体密封结构几何参数的变化对漏磁场的影响规律,选取不同的密封间隙、极齿宽度、齿槽宽度、齿槽深度及密封级数建立物理模型,用有限元方法计算各模型的漏磁场.结果表明在密封结构的轴向和径向距离上存在某一临界值,在临界值的两侧,漏磁场磁感应强度随密封结构几种几何参数的变化趋势不同:在轴向距离大于临界值时,轴向漏磁场磁感应强度随间隙的增大而增大,随级数的增加而减小,随齿宽的增大而减小,随槽宽和槽深的增大而增大;在径向距离小于临界值时,径向漏磁场磁感应强度随间隙的增大而减小,随级数的增加而增大,随齿宽的增大而增大,随槽宽的增大而增大,随槽深的增大而减小;径向距离大于临界值时的情况与小于临界值时的情况刚好相反.     

含水稠油在纳米-微波协同下的降黏实验研究

为降低含水稠油黏度,提高其输送能力,提出了纳米催化剂和微波协同作用的降黏方式。通过响应面实验设计方法,以微波加热功率、加热温度和纳米催化剂浓度为影响因素进行研究,测量得到不同情况下的黏温曲线,通过测得的黏度计算降黏率。通过优化得到不同含水率下的最优降黏处理方法,探究油包水型稠油乳状液在不同含水率下3种因素间的相互作用以及含水率变化对纳米微波协同降黏效果的影响。实验结果表明,在同一含水率下,降黏率随催化剂浓度的增加而增大,随微波功率的增大先增后降,随温度的变化规律与含水率的大小有关。对于不同含水率的稠油,为达到最优降黏效果,随着含水率增大,所需催化剂浓度先增后降,所需的微波功率相近,而温度有一定差别。说明高含水的油包水型乳状液的降黏效果更优,这可为稠油降黏技术提供理论依据。     

水厂排泥水处理的化学调质研究

通过测量Zeta电位、界面沉降性能及比阻,对应用高分子絮凝剂、表面活性剂、石灰、酸和碱进行水厂排泥水的化学调质处理效果进行了研究.结果表明:有机高分子絮凝剂对污泥的调质效果明显优于无机絮凝剂,且调质效果随絮凝剂相对分子质量的增大而加强;阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)调质对污泥处理有促进作用而阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)却有负面影响;投加石灰能有效地降低污泥比阻(SRF),但对污泥沉淀无明显改善且增加了泥饼干重;污泥的沉淀和脱水性能随pH值的降低而改善.     

阻流板对双桨船阻力和伴流场影响数值研究

基于RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes)方法针对安装了3种不同深度阻流板的DTMB5415船模进行数值计算,以研究阻流板对船舶阻力以及伴流场的影响.分析了安装阻流板前后的船舶水动力性能,并探讨了船艉波形、船身压力以及轴向标称伴流场的变化.研究结果表明:阻流板的安装能够降低DTMB5415的阻力,平均减阻率可达4.19%;船体虚长度的增加以及方尾船尾流场的改善是船模总阻力降低的主要原因;阻流板的安装增大了船舶尾部的边界层厚度以及轴向标称伴流,当弗劳德数Fr=0.35时,d/L_(PP)=0.001 5(d为阻流根深度,L_(PP)为船长)的桨盘面平均伴流分数增大了11.9%.     

双桨船轴向伴流场尺度效应的数值研究

以DTMB5415为研究对象,忽略自由液面效应,采用RANS(Reynolds Averaged NavierStokes)方法结合SST(Shear-Stress Transport)k-ω模型计算了多种尺度(涵盖实尺度)的船舶黏性流场,详细分析了该船轴向伴流场的尺度效应作用.研究发现:桨盘面平均轴向伴流分数的倒数与雷诺数的对数近似线性关系;对于双桨方艉舰船的裸船体,桨盘面的伴流峰只有一个,伴流峰的幅值随着雷诺数的增加而减小,同时伴流峰所对应的相位角也发生一定的偏移.在内半径区域,伴流峰的幅值达到某一临界雷诺数后,趋于恒定不变;而在中外半径区域,伴流峰的幅值随着雷诺数的增加而减小,它们之间成非线性关系,可采用3次多项式函数进行回归;各半径的平均轴向伴流分数与雷诺数的对数成近似线性关系.     

非均匀来流条件下偏心涡轮转子的气流激振力和动力特性

转子的偏心与非均匀来流都会使得涡轮内的流动变得周向非均匀,从而产生气流激振力作用于转子。以轴流涡轮为研究对象,对双耦合激励盘模型的叶片尺度子模型进行了简化,利用简化模型分析了转子偏心和非均匀来流所产生的气流激振力。将偏心转子的分析结果与试验结果进行了比较,验证了简化模型的正确性。在此基础上就非均匀来流对偏心涡轮转子动力特性的影响进行了分析,讨论了受迫振动的位移响应和自激振动的稳定性条件。结果表明,在一定条件下,非均匀的来流也会对转子系统的运动稳定性造成影响。     

平行四边形及等腰梯形的单叶性内径

应用Wieren的方法研究了一类平行四边形及等腰梯形,得到了这类平行四边形及等腰梯形的单叶性内径,并证明了它们均为Nehari圆.     

菱形单叶性内径的简洁算法

利用复数模的不等式对菱形的单叶性内径算法进行了研究,得到了菱形的单叶性内径的计算公式,从而简化了朱华成关于菱形的单叶性内径算法;同时证明了菱形是Nehari圆．     

The structure of the protein disk of tobacco mosaic virus to 5A resolution.

An electron density map of the TMV disk at 5A resolution has been obtained using isomorphous replacement and non-crystallographic symmetry. The polypeptide chain can be traced with little ambiguity. The axial contacts between protein subunits are unlike those in the virus, the disk being a more open structure apparently designed for rapid interaction with the RNA.     

圆形透镜的色散分析

本应用标量衍射理论分析了色散对三维共焦成像系统超分辨的影响，数值计算了圆形透镜的色散，结果表明：焦斑的半径和焦深随入射波长的变大而减小，光斑的强度随入射波长的变大而增强，与衍射效应产生的色散相比，透镜本身的折射率色散很小。     

平面正弦钢球传动机构接触力影响因素分析

建立了平面正弦钢球传动机构的钢球接触力分析模型,在MATLAB中使用Newton-Raphson的方法绘制出主动圆盘正弦轨道对钢球的接触力、保持架活动槽对钢球的接触力以及从动圆盘正弦轨道对钢球的接触力随主动圆盘转角的变化曲线。同时,以正弦曲线振幅、平面正弦曲线槽周期、法线圆半径以及正弦轨道截面圆半径为基础,使用控制变量的方法进行数值模拟,归纳出平面正弦钢球传动机构中基本结构参数单独改变时钢球接触力曲线特性的变化规律。最后,将设计经验与理论数值相结合确定了机构中基本结构参数的取值,为平面正弦钢球传动机构中钢球接触力的优化设计提供了理论依据。     

摆动从动件异向凸轮曲率半径与基本参数的关系

研究了摆动从动件异向凸轮在基圆尺寸不变的条件下,改变凸轮基本参数中心距(或者摆杆初始角),对凸轮轮廓凹弧最小曲率半径值的影响及其变化规律。     

滚动轮胎表面对流换热系数的研究

对滚动轮胎表面同时考虑风吹和旋转的影响,在风洞中采用热质比拟原理,对风吹旋转圆盘的对流换热规律进行了研究,得到了圆盘半径范围内局部点的无量纲因次方程式.用相似原理把对流换热实验结果模拟到轮胎上,确定了在行驶速度为60~90 km/h的范围内,165/70R10型轮胎的平均对流换热系数随速度的变化规律,得到了拟合公式.研究表明平均对流换热系数随着速度的增加呈现线性增加的趋势.     

搅拌槽内不同桨型组合的气-液分散特性

在直径为0.476m的椭圆底搅拌槽内,分别研究径向流桨（八弯叶涡轮CDT-8）组合、轴流式搅拌桨（四叶宽叶翼形WH桨）组合及混合流型组合桨（径向流的六叶半椭圆管盘式涡轮HEDT与三窄叶翼形桨CBY）的通气功率及气含率,并得到了相应的通气功率和气含率的经验关联式。结果表明：HEDT底桨配合CBY轴流桨的混合流组合桨的RPD值下降最少,轴向流组合次之,而径向流组合桨R_PD下降最多;在相同的通气搅拌功率下,在低通气量时,轴向流组合桨的气含率最高,在较高的通气流量时,混合流及径向流组合桨的气含率相当,均高于轴向流组合桨。文中的研究结果可为工业多层桨气-液搅拌槽/反应器的优化设计提供参考。