煤体脉动注水与恒压注水致裂特征模拟

 为解决煤体恒压注水在实际应用中致裂效果不理想问题, 基于FLAC3D在岩土力学中的应用, 模拟了在脉动注水与恒压注水条件下煤体的起裂过程, 分析了煤体脉动注水与恒压注水致裂特征.数值模拟结果表明, 经水力压裂后, 脉动注水模型中走向方向压裂半径3.3m, 垂直方向压裂半径2.2m;恒压注水模型中走向方向压裂半径0.65m, 垂直方向压裂半径0.96m.煤体脉动注水比恒压注水需要更长时间起裂, 脉动注水模型最终压应力比恒压注水低, 从而得出脉动注水对煤岩体卸压作用明显优于恒压注水.     

花粉壁发育研究进展

在被子植物中,花粉壁是雄性配子体表面包裹的一层致密物质,在抵御各种环境压力或微生物的侵袭,以及授粉时细胞的识别等方面具有重要作用。花粉壁由花粉内壁和花粉外壁所组成,其中外壁又分为外壁外层和外壁内层。花粉外壁的物质直接来源于绒毡层细胞,外壁的沉积模式是由初生外壁决定,而花粉内壁由小孢子自身控制。近年来在模式植物拟南芥中,人们克隆了许多与花粉外壁形成相关的基因,这些基因的突变往往会导致植株雄性不育的表型。这些基因涉及到绒毡层发育的调控,孢粉素的生物合成与运输,以及胼胝质壁和初生外壁的形成。笔者对这些基因的功能与花粉壁发育的关系进行介绍。     

多壁碳纳米管上原位生长CdTe量子点及与牛血清蛋白的偶联

以巯基乙酸为稳定剂在水溶液中使 Cd2+与NaTeH在多壁碳纳米管（MWCNTs）上原位生长CdTe量子点(QDs),并与生物分子牛血清蛋白（BSA）偶联.通过电镜、荧光、紫外、傅立叶红外等技术,对量子点-碳纳米管异质结（CdTe-MWCNTs）及异质结-牛血清蛋白复合物（CdTe-MWCNTs-BSA）进行表征.结果表明,活化的碳纳米管有微弱荧光,CdTe-MWCNTs异质结及CdTe-MWCNTs-BSA复合物均具有荧光性质,在碳纳米管壁上的CdTe量子点直径大约5 nm,它们具有不同的红外光谱特征.     

纳米碳管宏观聚集体制备及非金属催化研究取得重要进展

多壁纳米碳管的批量制备大多采用化学气相沉积(CVD)工艺,在700～1100℃的高温下使用金属催化剂裂解烃类气源并形成碳原子核,继而在金属表面有序组装成空心管状结构.该工艺所得产品一般为密度轻、结构松散的粉末,后续洗涤、提纯、干燥、成型等操作难度较大.此外,纳米碳管粉体作为催化剂或催化载体使用时,粉末易在反应器内堆积,继而堵塞床层空隙、产生较大压力降、     

亭壁蒸发器换热性能的理论分析及仿真

为解决岗亭空调占地及冬季空气源热泵适应低温环境差的问题,提出一种在外壁面涂有太阳能选择性吸收材料的亭壁蒸发器,以吸收太阳能和室内外空气的热量的策略.应用制冷系统热动力学的理论,建立亭壁蒸发器数学模型,提出复合对流换热系数的概念.基于Matlab软件对亭壁蒸发器建立仿真程序,进行实验验证,并分析太阳能辐射照度、环境温度及结构参数对亭壁蒸发器运行状况的影响.研究结果表明:该模型能有效预测亭壁蒸发器的运行工况;太阳辐射照度对亭壁蒸发器的影响最大.     

等壁厚螺杆钻具橡胶衬套失效研究

与常规壁厚螺杆钻具相比,等壁厚螺杆钻具以其输出功率大,输出扭矩稳定等优点获得业内认可。随着等壁厚螺杆钻具的逐步推广使用,等壁厚橡胶衬套失效问题也日益突出。橡胶衬套失效以后,螺杆钻具输出性能降低,使用寿命也减小,这对钻井速度和钻井效益都有较大影响。基于热力学原理、Principal strain疲劳算法,建立螺杆马达定转子数值模型,研究了井深、过盈量及粗糙度对橡胶衬套热力学行为的影响,并运用Fe-safe疲劳分析预测橡胶衬套寿命。研究结果表明,等壁厚橡胶衬套主要失效形式为疲劳失效;通过等壁厚与常规壁厚橡胶衬套对比分析可知,等壁厚橡胶衬套较常规壁厚橡胶衬套有更好的密封性能,且对静液柱压力敏感程度更低。对等壁厚橡胶衬套进行设计时,应重点考虑过盈量对橡胶衬套磨损的影响,以确保螺杆钻具安全高效工作。     

非等分叶片间距叶片式机油泵的内流场分析与试验研究

基于RNG k-ε湍流模型,利用计算流体动力学软件,对不同叶片间距配置的叶片式机油泵稳定工况下的内流场进行数值模拟,得到了稳态流量特性曲线,并与性能试验结果进行对比。考虑不同叶片间距配置的影响,对内流场监测点的压力脉动进行频域分析,结果表明:与等分叶片间距配置相比,非等分配置时泵出口和压油腔内部压力脉动能量幅值在基频倍数频率处有所降低,并且在三次谐波处降低明显。对试验样机进行压力脉动试验和噪声试验分析,结果表明:与等分叶片间距配置相比,非等分叶片间距配置能够降低叶片式机油泵的压力脉动,三次、四次谐波的噪声值有所降低。     

基于分时段模型的无刷直流电机仿人智能控制

为抑制无刷直流电机转矩脉动,设计了基于分时段电机模型的仿人智能控制算法。分析了无刷电机的换相转矩脉动过程,由于转矩脉动将导致转速的波动,根据换相时转速的变化,建立了换相过程分时段电机模型,并结合仿人智能控制算法具有多模态控制的特点,对不同时段采取相应的控制模态,并利用改进的遗传算法对仿人智能控制器的参数进行整定,最终使转速波动减小,进而反映了转矩脉动的减小。仿真结果表明,提出的控制策略有效减小了转矩脉动,使控制系统具有良好的动态性能。     

大涵道比风扇角区失速模化设计及非轴优化

为研究非轴对称端壁造型对大涵道比风扇角区失速流动的改善作用,对某风扇进行了平面叶栅模化设计及非轴对称端壁优化。采用数值模拟方法,以风扇根部叶型为基础进行模化设计;在此基础上,采用两种不同的控制点分布方法对平面叶栅进行非轴对称端壁优化改型。研究结果表明:模化后的平面叶栅角区失速流动及叶片加载特点与风扇原型基本一致;采用自由曲面及类两面角曲面两种非轴造型对平面叶栅角区进行优化,叶栅总压损失系数分别降低了4.57%和5.38%;将流场改善效果较好的类两面角曲面造型应用于风扇原型角区,结果表明该造型使得风扇效率提高了0.441%,角区失速现象也得到了有效的抑制。深入的流场分析表明,类两面角曲面的非轴对称端壁造型,沿流向能有效推迟压气机平面叶栅通道涡向吸力面的发展,沿径向通过使涡结构上移减弱在端壁附近吸力面附面层和通道涡的相互作用;与此同时,对大涵道比风扇原型的角区失速流动也能起到较好控制效果。     

济阳坳陷断裂演化与油气富集规律

通过区域应力场特征、区域地震剖面和钻井等资料分析,并依据区域应力场控制下不同走向断裂的演化特征、叠合效应及其约束下不同凹陷成藏要素的差异,对济阳坳陷不同凹陷的油气富集规律进行研究。结果表明:济阳坳陷在印支期板块拼合作用影响下形成"多米诺骨牌式"有序逆冲褶皱,燕山期在东侧的郯庐断裂带和西侧的兰聊断裂带左旋走滑运动及燕山-喜山期右旋走滑运动控制下,相继发生了"多米诺骨牌式"有序构造反转和北东向"帚状"走滑运动,依次形成北西向、北东向和北北东向断裂并相互叠加;不同断裂叠加效应下,各凹陷具有"脉动式"伸展过程,伸展率的差异控制了不同凹陷的成藏要素;济阳坳陷自南西向北东主要含油层系具有古近系至新近系逐渐上移的规律。