竖井进流水平旋转内消能泄洪洞流场数值模拟

应用雷诺应力模型，模拟了竖井进流水平旋转内消能泄洪洞空腔环流的水力特性。数值模拟与试验结果比较表明，雷诺应力模型模拟水平旋流泄洪洞的水力特性是可行的，泄洪洞底部压强沿程呈减小变化规律并与实测值一致；轴向流速沿径向呈峰值靠近壁面的抛物线分布，切向流速呈强迫涡和自由涡的组合涡分布，自由涡占大部分区域，轴、切向流速模拟值与实测流速值均符舍得较好。并计算和分析了空腔环流的压强等值线、湍动能、湍动耗散率、旋流夹角等的沿程变化，揭示了竖井进流水平旋转内消能泄洪洞空腔环流的一些特有的水力特性。     

涡度拟能的选择性衰变及波的选择

 研究β平面上2层的准地转流,通过变分计算得出在给定能量、动量以及环量的约束条件下最小的拟能解.此最小解的形式依赖于所考虑区域纬向长度与径向长度的比例.当纬向长度大于径向长度的某一倍数时,除一种特殊情形外,最小解是Rossby波;反之,最小解的形式取决于能量与动量平方的比值.     

V型滤池进水渠配水均匀性探讨

沿程能量损失和水流动能的变化引起V型滤池配水渠水面高程沿程变化,造成滤池配水的不均匀.基于流体力学基本原理,推导出配水渠内水面升降的计算公式,并做了配水均匀性的定量分析.根据配水渠内水面高程的变化容易算出各配水堰顶高程的调整量,按此方法调整配水堰顶高程,可显著改善滤池配水的均匀性     

粉质黏土冻结状态下的单轴压缩能量演化规律

为研究不同负温条件下粉质黏土的能量变化规律,以粉质黏土为研究对象,开展负温单轴压缩试验,并基于能量分析原理对不同冻结温度下粉质黏土能量演化规律进行研究.研究结果表明:冻结粉质黏土的单轴抗压强度、弹性模量以及外界吸收的总能量均与负温绝对值基本呈线性关系;总能量、弹性应变能及耗散能在同一应变下均随着负温绝对值的增大而增大,弹性应变能与轴向应变呈上凸曲线并与轴向应力同时达到峰值,在峰后跌落阶段迅速释放且保留一定残余值;由于不同冻结温度下粉质黏土内未冻水含量不同,单位温差下同一轴向应变值吸收总能量增长值与最终冻结温度绝对值成正比关系,且最终冻结温度绝对值对不同轴向应变条件下吸收总能量的贡献基本相同.     

结构参数对气体钻井防沉屑工具性能的影响

针对气体钻井岩屑易沉积的问题,研制一种具有分流继能功能的防沉屑工具.利用计算流体动力学(CFD)技术研究分流喷孔结构参数(开孔斜度、开孔方位、喷孔线型)对防沉屑工具吹扫和推举性能的影响.结果表明:随开孔斜度和开孔方位增大,轴向射流动能急剧减小,切向射流动能缓慢增大;开孔方位增大,径向射流动能降低;流线型喷孔与直线型和曲直型喷孔相比,其射流动能损耗最小,轴向、径向和切向射流动能均最高;改变喷孔结构参数可以有侧重地增强防沉屑工具的径向、切向吹扫能力和轴向推举能力,以适用于造斜段、水平段及深部直井段的气体钻进施工.     

车用汽油机外特性下排气能量流研究

基于发动机一维性能仿真计算方法,对某型汽油机排气能量流分布规律进行了研究,得出外特性下排气能量随曲轴转角的变化规律及分布特性;结合排气流速、压力和温度的研究,分别得到排气余动能、余压能和余热能的脉动特性.结果表明:在高速高负荷时废气能量回收潜力大,排气能量在低转速时比高转速时波动性要大;余热能在各排气能量中所占比例最大,其次是余压能,余动能最小;排气能量随发动机转速的增大而增大,但排气余动能和余压能增长幅度较小.本研究为进一步提高排气有效能回收潜力与回收方式的选择提供了数据支持.     

高水头大流量竖井旋流水气二相流三维数值模拟

采用标准k-ε双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,对某高水头水电站竖井式泄洪洞内的水流运动进行了模拟,得到流速、压力、紊动能、自由水面、压坎后掺气水深等水力参数的分布规律.揭示了竖井旋转内消能泄洪洞的一些特有的水力特性——空腔环流.模拟结果与物理模型试验结果吻合良好.此外,利用数值模拟的结果对竖井的泄流能力和消能率以及洞顶余幅进行了验证.     

石油膨胀套管的力学性能及膨胀后的残余应力

针对选用的X52石油膨胀套管,通过不同的热处理工艺进一步改善其膨胀性能,研究了膨胀加工前后材料性能的变化规律.对于经扩径膨胀率达20%的管材,使用应力释放法测量了膨胀前后内外壁及焊缝熔合区、热影响区的轴向和环向残余应力.结果表明:经扩径膨胀后,管外壁的轴向和环向残余应力均为残余压应力,焊缝熔合区和热影响区的残余应力由拉应力向压应力转化,其中轴向残余应力变化幅度较大;管内壁膨胀后轴向与环向的残余应力均为残余拉应力.另外,对于不同膨胀率下力学性能与残余应力之间的关系中呈现的异常现象也进行了分析.     

水下爆炸载荷作用下浮体模型变形机理研究

为揭示舰船底板在水下爆炸载荷下的变形机理,设计水面浮体模型,进行实验研究和理论分析. 考虑近距离爆炸球面波效应,得到了模型获得的冲击波能量. 将聚偏氟乙烯计测得的壁压时程作为浮体模型的输入载荷,并计及模型浮力的变化,得到了模型的最大动能. 考虑膜力拉伸应变和弯曲应变的耦合效应,使用拟合的底板挠曲面函数,得到了模型底板的塑性变形能. 将模型的动能与塑性变形能之和除以冲击波能与气泡能之和,得到了模型的能量利用率. 结果表明:能量利用率随量纲一的数Φ的增加先增加后减小,当Φ在50～90时,浮体模型对水下爆炸能量的利用率达到最高,达到20%～30%.      

溢流反弧段紊流边界层变化规律的数值模拟

在溢流反弧段流线同心圆假定的基础上,通过理论推导,建立了表征反弧段动水压强、壁面势流流速、壁面切应力的相应表达式;将描述边界层发展变化规律的连续方程、动量积分方程、动能积分方程联立,并运用列主元高斯消去法将其转化为一阶微分方程组,采用双边法求其数值解,从而模拟出反弧段水深、边界层厚度以及流速分布指数的沿程变化规律。     

我国能源形势及发展对策

总结了近年来我国能源发展取得的成绩，研究分析了我国能源发展面临的形势和挑战，提出了当前和今后一个时期能源工作的主要任务。特别强调保证能源安全供应是能源战线的一项首要任务、基本任务和长期任务，同时要大力节约能源，调整优化能源结构，加快能源科技自主创新，扩大能源国际合作，推动能源科学发展，为经济社会健康、持续、协调发展提供保障。     

可再生能源的基础科学问题及其相关技术

能源问题日益成为制约21世纪经济社会发展的全球性问题,减小化石能源用量、增大核能与可再生能源份额成为构建我国能源可持续发展体系的重要发展路径。本文介绍了以太阳能、生物质能、风能为代表的可再生能源当前重点关注的有关基础科学问题及其相关技术。     

单自由度体系地震能量反应的计算

在地震中，结构吸收地震波输入的能量，并以阻尼耗能和滞回耗能的形式消耗能量。通过结构弹塑性地震反应分析的时程分析法，可以计算出结构地震总输入能及结构阻尼耗能和滞回耗能的时程曲线。这些曲线可以为结构抗震分析提供依据。简要介绍了计算单自由度体系弹塑性地震能量反应的基本过程，并以算例说明。     

海洋强国建设背景下加快海洋能开发利用的思考

 分析了中国海洋可再生能源开发利用在资源、政策、技术、经费支持、从业规模等方面的现状和取得的成绩；提出了在海洋强国建设背景下，中国海洋可再生能源开发利用作为战略性新兴产业面临的机遇与挑战；总结了发展海洋可再生能源产业急需解决的激励政策和产业引导、稳定发电的技术、公共服务平台建设三方面问题。     

关于静电场能量的讨论

该文剖析了静电能，自能，相互作用能和电场能的内涵及它们之间的关系。     

浅析物体系的势能

势能是物理学中的基本概念,本文将势能的两种定义法称为两种势能观。重点说明新势能观关于物体系势能的定义与计算,按新势能观,物体系可以是一个或多个物体。物体系的势能通常可以看作是内势能与外势能的总和。我国多数物理教材中所定义的物体系的势能,只相当于新势能观中的内势能。     

合同能源管理在太阳能供热领域的应用研究

介绍了合同能源管理的发展与节能改造的应用背景,结合郑州某高校太阳能供热水系统节能改造应用实例,对合同能源管理模式、节能量测算等进行分析研究,结果表明,现阶段该模式在太阳能供热领域的节能收益较低,盈利回报期9年以上,合同执行周期长.但随着太阳能应用项目规模的扩大和常规能源价格的上涨,太阳能供热合同能源管理模式会更具应用价值,仍是今后太阳能供热节能改造发展的一个重要方向.     

原油集输系统能耗分析软件开发与应用

油田进入高含水、特高含水开发阶段后,运行效率降低,系统能耗升高,原油生产成本呈逐年上升趋势,必须进行能耗分析,优化工艺流程。研究开发原油集输系统能耗分析软件,对于控制原油生产中能耗上升,降低原油生产成本,实现油田地面工程高效、低耗运行和科学管理将起到重要作用。以大庆油田第三采油厂以北二二脱水站为例,对其集输系统用能现状和能损分布规律进行了研究,结果表明此软件分析结果准确高效。     

能源发展趋势及主要节能措施

作者回顾了世界能源发展的历史,展望了能源发展的趋势.在详细论述了我国能源现状的基础上,阐明了节能的重要意义,同时分析了节能的潜力,提出了节能的主要措施.     

中国能源战略思考

通过对中国传统能源结构分析与未来能源要求的预测，提出力争GDP翻两番，能源要求翻一番的设想，展望未来20年以至更长时间的能源结构。