基于流线的拟合曲线槽干气密封流场的数值模拟及分析

推导两光滑平板间干气密封微尺度流动场的非线性雷诺方程,应用PH线性化方法、迭代法对非线性雷诺方程近似求解,得到气膜压力的近似解析式,利用极坐标下的流线方程,通过Maple程序求解压力方程和流线方程得到符合条件的拟合曲线.建立拟合曲线槽干气密封的三维立体模型,运用Fluent软件对拟合曲线槽干气密封在气膜厚度为3～5μm时3种工况下的压力和泄漏量进行数值模拟和分析,并与螺旋槽进行比较.研究结果表明:在低压低速下,拟合曲线槽和螺旋槽的动压效果都不明显,且泄漏量相差不大;在中压中速下,气膜厚度δ=3μm、δ=4μm时拟合曲线槽的动压效果比螺旋槽好,但两种槽的泄漏量相差不大;在高压高速下,气膜厚度δ=3μm时拟合曲线槽的动压效果比螺旋槽好,并且泄漏量比螺旋槽小.     

小波变换式铁磁材料表面探伤

由于铁磁性材料的表面缺陷和励磁磁场相互作用可产生漏磁场,采用霍尔元件测量漏磁场以实现铁磁性材料表面探伤.研究表明,可通过选用线性度良好的霍尔元件、真有效值AC/DC电压转换器、高稳定度的直流恒流源电路和高稳定度的交流高频恒流源电路来提高测量精度.另外,为了消除干扰信号,将声表面波式小波反变换处理器件应用于铁磁性材料表面探伤中.理论和试验结果表明,声表面波式小波反变换处理器能够有效地消除干扰信号     

不均匀预紧对螺栓法兰垫片接头密封性能的影响

测量了柔性石墨-不锈钢金属缠绕垫片的非线性压缩-回弹曲线,建立了螺栓法兰垫片接头整体结构有限元模型,采用泄漏率来表征其密封性能,分析了螺栓不均匀预紧对接头密封性能的影响。结果表明：个别螺栓欠预紧会导致密封泄漏率增加;欠预紧程度越大,欠预紧螺栓数目越多,螺栓间越互相靠近,则泄漏率越大,且泄漏位置出现在欠预紧螺栓区域;个别螺栓超预紧时,泄漏率不降反略有增加,泄漏位置出现在超预紧螺栓对侧区域。     

基于场景集的危险气体检测报警仪选址方法

传统以典型或等概率泄漏场景为代表开展危险气体检测报警仪选址的做法未能体现装置真实风险,报警仪的探测效率较低。提出一种基于场景集的危险气体检测报警仪选址方法。融合泄漏源工况和风场等重要随机因素生成可能发生的泄漏场景,并定量预测场景发生概率。以概率加权法建立报警仪选址方案的定量评价指标,结合报警仪数量约束构建随机优化模型。结合气体扩散经验模型定义泄漏场景风险指数,在保证风险覆盖率的前提下,优选最大可信场景进行CFD数值模拟。基于量子粒子群算法实现优化模型的定量求解。以某柴油加氢装置为例,采用该方法进行硫化氢检测报警仪选址优化。结果表明,通过该方法获得的最优选址方案与原布置方案相比可较大程度地提高探测效率。     

综合勘察技术在天开水库渗漏分析中的应用研究

采用地质测绘、地质钻探、综合地球物理探测和水文地质试验的综合勘察技术对北京天开水库渗漏进行了分析评价。查明了古河道位置及空间特征、坝基基底地层结构特征、库区基岩的溶蚀裂隙发育程度及构造带产状、库区集中渗漏点和渗漏区。综合分析认为:库区内现代河道及附近覆盖层受蓄水后的潜蚀破坏,形成了一定漏水通道;副坝古河道内分布的卵砾石层也形成了水库渗漏通道;库区基岩层的渗漏区和集中渗漏点为水库渗漏的主要通道,呈北西—南东向贯穿整个库区并向库外延伸,其他小部分的渗漏可能是库水经岩溶裂隙向库区更深部的渗漏。研究成果可以为天开水库后续防渗工作和工程建设服务,同时提出的分析方法可以为其他水库勘察提供一定的借鉴与参考,也为综合技术在岩溶地区勘察的广泛应用起到推广作用。     

气体泄漏对全封闭组合电器局部放电影响的仿真分析

气体泄漏对气体绝缘全封闭组合电器(gas insulated substation,GIS)局部放电的影响有待研究,但缺少相关研究手段。为此,首先提出等效相对介电常数的概念,推导等效相对介电常数与气室压强、温度、分子数等的关系,从极化原理上分析其表征气体泄露程度的可行性;然后利用XFdtd三维电磁场仿真软件建立同轴波导结构自由金属微粒缺陷下的局部放电(partial discharge,PD)模型,仿真分析发生气体泄露后的局部放电情况;通过对特高频(ultra high frequency,UHF)电磁波时域信号与放电频谱的分析,探究气体泄漏的影响。仿真结果表明,基于等效相对介电常数气体泄漏对GIS局部放电影响的分析得以实现,同时揭示了脉冲宽度、主频、信号幅值等特征量的变化规律。     

天然裂缝性地层钻井液漏失规律研究

天然裂缝性地层钻井中经常发生钻井液漏失,明确漏失规律对防漏堵漏十分重要。采用赫巴模式来描述钻井 液的流变性,建立了一维无限长裂缝地层中的钻井液漏失模型,研究了正压差、裂缝宽度、钻井液流变参数对漏失速率 及最终漏失量的影响。研究表明,赫巴模式钻井液的漏失速率曲线在双对数坐标下具有典型的3 段式特征,第一段和 第三段为直线,中间段为弧形;漏失速率随着压差和裂缝宽度的增加而非线性增加,随着稠度系数、流型指数和动切力 的增加而减小,但与裂缝宽度已不符合立方定律关系;最终漏失量随着压差、裂缝宽度平方的增加线性增加,随着动切 力增加线性减小,随着流型指数的增加非线性减小,而与稠度系数无关。研究对认清漏失规律及采取合理的防漏堵漏 措施具有参考意义。     

纳米尺度超低漏电ESD电源钳位电路研究

提出一种新型超低漏电ESD电源钳位电路。该电路采用具有反馈回路的ESD瞬态检测电路, 能够减小MOS电容栅极?衬底之间电压差, 降低电路的泄漏电流, 抑制ESD泄放器件的亚阈值电流。65 nm CMOS工艺仿真结果表明, 在电路正常上电时, 泄漏电流只有24.13 nA, 比传统ESD电源钳位电路的5.42 μA降低两个数量级。     

基于K均值聚类的油气管道漏磁缺陷标记方法

为了提高漏磁数据缺陷区域标记能力,将聚类算法应用于漏磁检测数据分析中,提出了一种基于K均值聚类的管道漏磁缺陷信号标记方法,并进行了不同口径和不同壁厚管道检测试验验证。结果表明:该方法可有效识别出漏磁数据中的缺陷区域,识别准确度满足工程要求。由于该方法无需根据检测器和管道情况单独设置阈值,因此其具有较广泛的适应性。     

叶尖间隙对民用大涵道比跨音速压气机性能的影响

以某民用大涵道比涡扇发动机高压压气机进口级为研究对象,数值研究了叶尖间隙对进口级高负荷跨音速转子叶片气动性能的影响。数值结果表明：随着叶尖间隙值增加,流量-压比与流量-效率特性线向左下方偏移,最大流量、最高压比、峰值效率逐渐降低;存在间隙对该跨音转子性能影响不敏感的范围值0mm~0.3mm;当间隙值大于0.3mm,最大流量的减小与间隙的增大呈现出近似的线性关系,最高压比和峰值效率急剧下降;间隙从0.3mm增加至1.0mm,转子总压损失增大了41%;叶尖泄漏流与通道激波相互作用,泄漏流穿过激波后在叶片压力面侧形成较大的高熵值损失区域,当叶尖间隙增大到1.0mm,泄漏流平行额线方向流动,使得贴近前缘的激波变得不明显;叶尖泄漏流对叶片通道主流的影响集中在叶高80%以上区域。