干、湿大气环流模式中地表增温的经向分布及其机制

使用耦合了平板海洋的三维大气环流模式,探究理想条件下极地增温放大现象的产生机制。实验中关闭海冰和云的辐射效应,固定地表反照率,并将海洋经向热量输送设置为零。通过控制地表蒸发的有无,模拟湿大气和干大气两种情形。模拟结果显示,CO2浓度加倍后,湿大气环流模式中存在极地增温放大的现象,而干大气环流模式中不存在这种现象。在干大气环流模式中,地表增温幅度基本上不随纬度变化,即均匀增温。湿大气环流模式中,CO2浓度加倍导致的直接辐射强迫和水汽反馈导致的辐射效应都是热带比极地更强,唯一能够解释湿大气中极地增温放大原因的是从赤道向极地的大气能量传输增强。在干大气环流模式中,从赤道向极地的热量输送及其变化比湿大气弱很多,因此无法支持极地增温放大现象。干大气中的均匀增温是CO2的直接辐射强迫和普朗克效应相互竞争的结果。研究结果表明,与水汽相关的经向热量输送是地球极地增温放大的关键因素,而在基本上没有水汽的火星上,可能不会出现极地增温放大现象。     

致密气藏多尺度支撑机理研究与应用

致密砂岩气作为重要的非常规天然气资源,需经过压裂改造才能实现有效开发。选取四川盆地致密砂岩露头岩芯,雕刻制作粗糙裂缝面岩板开展多尺度裂缝导流能力和支撑剂回流实验,分析导流能力及支撑剂回流的影响规律。研究表明,为了获得较高且稳定的导流能力,近井主裂缝需要有足够的支撑剂以提供更大的剩余缝宽,远井剪切裂缝只加入少量小粒径支撑剂也能有效改善高闭合应力条件下的导流能力;对于支撑剂充填的主裂缝,裂缝导流能力随着闭合应力和支撑剂浓度的变化存在临界闭合应力及临界支撑剂浓度。在支撑剂充填层中加入纤维,临界出砂流速呈数量级增长,可以有效预防压后裂缝的支撑剂回流。致密气藏多尺度支撑理念在四川盆地川西拗陷致密气储层开展的压裂工程实践取得了显著的增产效果,为中国致密气藏经济高效开发提供了有效支撑和借鉴。     

定位格架对单棒通道欠热流动沸腾影响的数值研究

为了研究定位格架对燃料棒束通道内冷却剂热工水力特性的影响规律,选取5×5棒束通道中心的一根燃料棒及定位格架进行数值研究。建立了基于欧拉两流体六方程的带定位格架的竖直单燃料棒通道内冷却剂欠热沸腾多相流模型,并实验比较验证了模型的准确性,获得了带定位格架与不带定位格架的单燃料棒通道内发生欠热沸腾时相关热力参数的空间分布特征,揭示了定位格架对欠热沸腾流动及换热特性的影响规律。结果发现:相较无定位格架结构,引入定位格架及搅混翼后,流场和温度场发生了不同程度的逆时针旋转,平均二次流最大值能达到进口速度的13.5%,局部二次流强度可达到60%,整体压降仅增加5%;定位格架显著增大了液相对流热流密度,最大增幅为44.3%,导致液相过冷度、壁面过热度和气体体积分数的进一步降低,从而增强了核反应堆的安全性。     

泄水建筑物中突扩突跌体型侧墙上的水力特性

为保证池水建筑物侧墙的稳定与安全,通过模型试验研究了突扩突跌体型的侧墙上的水力特性。采用比尺为1¨30的水工模型,在高流速条件下观测了侧墙水流流态、通气量、掺气浓度及时均压力分布。试验细部结构特征,发现侧空腔内的反射回漩流和突扩弧形面上的白色蚀带。侧墙等压线分析发现:侧墙水流冲击带是引发或影响各种侧墙水力特性的主导因素,冲击带水流向上游反射,缩小了侧空腔的有效通气面积;冲击带水流的折冲作用,可能诱发侧墙空化空蚀破坏。     

基于组合优化策略的离心泵叶轮优化设计

为了缩短水力机械的水力设计周期和提高设计效率,提出了一种水力机械全三维的优化设计体系,实现了叶片参数化设计、网格划分、CFD计算和后处理的过程全自动集成。采用了遗传算法(GA)全局探索、响应面(RSM)近似建模和二次序列规划方法(SQP)局部寻优的二阶组合优化策略,达到了高效优化设计水力机械叶轮的目的。利用该优化设计平台,以离心泵叶轮水力效率最大化为目标函数,以影响叶片形状的多个几何参数为设计变量,对离心泵叶轮进行了优化设计。优化设计后叶轮水力效率由原来的89.8%提高到92.4%。     

基于分形网络的人呼吸系统气体传输模型

基于呼吸系统的分形特性,提出了气体在人呼吸系统中传输的数值模拟模型.研究了人呼吸系统分形结构的传输特性.根据串联、并联网络原理和Darcy定律.建立了基于分形网络的呼吸系统等效渗透率计算模型.分形网络模型用于描述人呼吸系统气体传输的机理.采用数值方法分析了分形参数对等效渗透率的影响.研究表明:人呼吸系统的等效渗透率随着比例因子β的增加而增加,随着比例因子γ的增加而降低.推导出入呼吸系统的最优分叉数M=2.呼吸系统的优化分形结构使得系统的能量消耗最低.     

链板式条烟提升机设计分析

在卷烟行业中,立体仓库能够极大地提高劳动生产率。但立体仓库要求物流输送自动化,且多采用高架输送形式。尽管链板输送是工业上常见的一种输送形式,但还没有应用在条烟提升上,因其爬坡斜度不能超过14°,防滑链的爬坡斜度不能超过19°,否则条烟会在链板上打滑。本文介绍了一种链板提升形式,详细分析了链板式提升机的工作原理,阐述了通过间歇分配的方法,实现了条烟的垂直提升。     

微地震监测技术在页岩气开发过程中的应用——以四川泸州地区为例

运用水力压裂有效提高储层渗透率已经成为页岩气开发过程中必不可少的环节。根据压裂缝网的展布特征调整压裂参数,可达到规避压裂风险、提高储层改造效果的目的,因此实时获取缝网展布信息至关重要。微地震监测技术通过接收压裂过程中岩石破裂产生的震动,实现对压裂缝网发育过程的描述,是一种全面评价压裂效果的手段。采用地面微地震监测方法对泸州地区4口井的压裂过程进行了监测,获取压裂缝网展布范围、延伸方向等几何参数,为压裂工艺实时调整提供了有效指导,获得了较好的应用效果。通过微地震事件与目的层地球物理参数的对比,分析了天然裂缝活动特征及其对压裂缝网发育的影响,为本工区后期压裂工艺改进提供了有效参考。     

MPM管屏焊机研制

1 主要技术参数 1）适应钢管范围为巾32mm-Ф76．2mm,壁厚为3．5-9mm;扁钢宽厚为12．7-110mm,壁厚为4-9mm;材质为低碳钢或低合金钢;管屏最大尺寸：L×B=12m×1．6m。2）工件输送速度：0．1-1m／min变频无级调速;3）焊接速度为600-800mm／min。4）生产能力为V=0．8m／min,每月有效工作时间约240h计算,[第一段]     

页岩水化作用对支撑剂嵌入影响实验研究

页岩压裂改造过程中大量压裂液进入储层后滞留于孔隙或微裂隙中,滞留的流体与页岩发生复杂的物理-化学作用,会改变储层物性和力学性能,加剧压裂裂缝的支撑剂嵌入程度,从而影响压裂裂缝的导流能力。采用页岩自渗吸测试与支撑剂嵌入实验测试,明确了页岩自渗吸量变化特征以及吸水软化对支撑剂嵌入程度的影响。通过实验研究发现：页岩储层的自渗吸量与黏土矿物含量呈正相关,黏土矿物含量越高,单位体积页岩自渗吸量越大。滑溜水中的助排剂和防水锁剂能降低页岩与压裂液的表界面张力与毛细管力,导致页岩自渗吸量降低。页岩弹性模量越小,相同闭合应力条件支撑剂嵌入深度越大。页岩吸水导致弹性模量和强度降低,支撑剂嵌入深度大幅度提升。支撑剂嵌入深度与闭合压力线性相关,吸水后页岩的支撑剂嵌入深度与闭合应力关系的斜率大幅度提升。地应力对支撑剂嵌入的影响作用明显,围压增加,支撑剂嵌入深度大幅度降低,以期为页岩压裂效果评价和压后产能评估提供参考和理论支撑。