油雾喷射碰壁过程中油膜形成的数值模拟分析

利用FLUENT仿真软件对油雾喷射碰壁过程中油膜的形成进行数值模拟;模拟条件如下:喷射速度v分别为30,80,100和120 m/s;油雾颗粒粒径d分别为3,5,7和10μm;喷雾距离D为50和65 mm.在上述条件下得到油膜厚度等高图,从而得出喷射速度、油雾颗粒粒径、喷雾距离对油膜厚度和油膜比率的影响.模拟结果表明:喷雾距离增加时油膜厚度和油膜比率都减少;在喷雾距离为50 mm时,速度为80 m/s的油膜厚度和油膜比率比较理想;同样条件下,油雾颗粒粒径在5μm左右时,油膜厚度和油膜比率较大.     

朱家尖南沙海滩剖面变化特征与泥沙输运

在对朱家尖岛南沙海滩的沉积环境、动力条件、地形地貌进行调查与监测的基础上,利用不同的波能流公式对海岸的沿岸泥沙运动进行计算与分析。结果表明:该海滩沉积物以沙为主,物质来源主要是邻近的海岸基岩风化侵蚀产物;受海岸波浪、潮汐、潮流等动力条件和沉积环境综合作用的影响,海滩剖面地形的季节性变化明显:夏季侵蚀、冬季淤积;海滩东侧侵蚀、西部淤积的年际变化特点与沿岸输沙密切相关;沿岸输沙计算结果显示各岸段沿岸净输沙量平均值介于43.85×10³~172.77×10³ m³/a;自东向西的沿岸输沙主要由ESE、SE向的入射波所致,自南向北的沿岸输沙由S向入射波所致,在不考虑人类活动对海滩影响的情况下,沿岸输沙在海滩长期的演化过程中起到了关键作用。     

圆形截面对氯离子扩散及耐久性设计的影响

针对氯离子在钢筋混凝土圆形截面中的扩散问题,提出考虑截面效应、以扩散系数为时变函数的圆形扩散模型.探讨一维平板单元所对应的平板扩散模型对评估圆形截面中钢筋表面氯离子浓度所产生的影响,给出误差率计算公式.对比采用平板扩散模型与圆形扩散模型下混凝土圆柱耐久性设计结果,结果表明,平板扩散模型将低估钢筋表面氯离子浓度,半径越小保护层厚度越大,低估现象越明显.为控制误差率在5%内,当圆形截面半径小于50 cm时,需使用圆形扩散模型.对比两者设计结果发现,采用平板扩散模型将降低最小保护层厚度要求,建议在平板扩散模型设计结果的基础上增加5 mm.     

冲压叶片厚度对液力变矩器性能的影响

以某型冲焊型液力变矩器为基础,对叶片厚度设计了全因素试验,结合流场数值模拟分析不同叶片厚度对变矩器外特性的主效应影响和交互效应影响.结果表明主效应影响随着叶片厚度的增加而使变矩器能容下降,而叶片厚度的交互效应影响并不明显.进一步分析叶片厚度对于性能影响的数值变化,结果表明叶片厚度的增加导致了液力变矩器传递转矩的下降,并且这种下降程度是由慢到快的.根据性能的影响研究对冲压叶片厚度进行优化,结合实际工程板材厚度确定叶片厚度并进行试验验证.与泵轮转矩随叶片厚度的变化规律类似,涡轮转矩随叶片厚度的增加而下降,尤其是在变矩器低速比区域下降幅度较大.叶片厚度在3 mm之内时,每增大0.5 mm厚度,涡轮转矩值下降幅度在0.5%;当叶片厚度超过3 mm时,涡轮转矩变化加快,每增加0.5 mm,泵轮转矩最大变化约为3.8%.      

额尔齐斯河流域降水变化特征

选择额尔齐斯河流域4个气象水文测站(斋桑泊、塞米巴拉金斯克、鄂木斯克和塔帕)近70a(1936—2005年)的降水系列资料,采用5a滑动平均法、Mann-Kendall法、复Morlet小波分析法和R/S分析法分析这4个气象水文测站的降水变化特征。结果表明:这4个气象水文测站的年降水量呈现不同程度的上升趋势,其中鄂木斯克和塔帕存在显著的上升趋势;4个气象水文测站的年降水存在11~13a时间尺度的交替,表现出明显的周期特征,其次7~9a以及4a左右时间尺度的周期性也相对比较明显;Hurst值表明未来斋桑泊气象水文测站年降水量总体上将呈减少趋势,但反持续程度很弱,其余3个气象水文测站的降水量仍将呈上升趋势。     

土地利用变化对地下水位空间分布的影响

为研究土地利用变化与地下水位的关系,基于吉林西部大安市不同时期的遥感影像,利用转移矩阵计算土地利用变化的转移量.结合大安市地下水监测井数据及地统计学,得到地下水位及土地利用类型空间分布图,并分析了地下水位的时空变异特性及土地利用变化对地下水位影响.结果表明:地下水位变化呈明显的空间分布特征,且人为因素对地下水位空间变化的影响比重增大;该区土地利用类型存在剧烈的时空转换,土地利用类型变化剧烈的地区均是地下水位急剧变化的区域,说明土地利用类型的变化和地下水位空间分布存在正相关性.     

特殊非牛顿原油水驱开发渗流规律数值模拟方法研究

在水驱油过程中非牛顿原油的视黏度受压力梯度影响,不同压力梯度区间内其变化规律不同。为了理清非牛顿型原油黏度变化及其对渗流特征和水驱规律的影响,以胜利油区孤岛油田水驱稠油为例,结合该油田流变性实验数据,针对流动规律不同于幂律流体及宾汉流体的特殊非牛顿原油,建立了三段式原油视黏度数学表征模型。运用非线性渗流理论和计算机计算技术,在考虑其黏度随压力梯度的特殊变化关系的基础上,建立了二维油水两相渗流数学模型,并采用有限差分方法进行了求解,且研制了相应的油藏数值模拟软件。构建并模拟了水驱不同性质原油的算例,对4种类型原油的模拟结果表明:生产1 000 d时,水驱牛顿原油采油井含水率为93.7%,其他3种非牛顿原油油井含水率分别为91.2%、88.1%和89.8%。水驱牛顿和非牛顿型原油的油井含水率、压力、黏度分布和水驱前缘均有明显的差异。本方法为更准确模拟和预测非牛顿型稠油油藏水驱开发提供了手段。     

长沙气温的长期变化趋势及R/S分析

运用三阶幂函数和R／S分析法,对1951年以来长沙1月、7月和年平均的气温进行了分析．研究结果表明：①长沙气温总体呈上升趋势,增暖幅度与全国平均增暖幅度持平．20世纪90年代以前偏冷,20世纪90年代开始变暖,近10年变暖加剧．②长沙1月气温呈上升趋势,而7月气温呈下降趋势,1月气温变化对年平均气温变化的贡献大于7月．③R／S分析的结果得出,1月H值略小于0．5,说明冬季气温呈波动性变化;而7月和年平均H值达0．81,存在明显的Hurst现象,气温变化趋势具有持续性,7月气温将延续下降趋势,年平均气温将延续上升趋势．     

铁磁材料磁通量变化与应力关系的磁力学模型

采用建筑钢材建造的工程结构,在其服役期内将不可避免地产生一些损伤,从而影响结构的内力分布规律,导致其部分应力可能超限,引起局部失效,严重者将使整个结构倒塌.为了直接测试这类结构的应力状态,从而确保这类结构的安全性,提出了钢材等铁磁材料基于磁力耦合效应的全磁通应力磁性无损检测法,即通过测试材料的全磁通量来测试材料的应力状态.根据铁磁材料磁特性的应力敏感这一特性,以圆形铁磁试件为研究对象,采用能量最小理论,推导了圆形铁磁试件磁感应强度同拉应力之间的相关关系方程,建立了其磁通量增量与拉应力关系的磁力学模型.该磁力学模型表明,铁磁试件在外加磁场和外加应力的共同作用下,其磁通量的变化量随拉应力的增大而增大,且与外加应力呈现出线性关系.所提磁力本构模型可为全磁通直力检测技术奠定基础,具有较好的理论意义和实用价值.     

基于连续变温的沥青路面车辙模拟分析

针对车辙产生的外部影响因素(温度、荷载),在对典型路面结构温度场分析以及材料特性试验的基础上,采用合理的车辙计算模型和考虑连续变温的模拟分析方法,利用ABAQUS模拟分析了不同温度场、不同接地压力下车辙的变化规律.结果表明:通过路面温度场的引入和定义材料参数随温度场变化,利用连续变温的路面车辙模拟分析方法可以更加符合实际的进行车辙模拟分析;车辙主要产生于平均气温高于20℃的高温季节的高温时段;在温度条件和累积作用时间相同的情况下,车辙量随接地压力的增大而增加,且基本成线性增长关系,而实际车辆超载时,路面车辙将呈非线性显著增大.