车载LNG焊接绝热气瓶绝热性能测试研究

分析比较了多种车载液化天然气焊接绝热气瓶的绝热性能评价方法,确定了静态蒸发率为其绝热性能综合评价方法。通过实验的方法分析比较了液氮、LNG两种介质以及压力、温度对车载液化天然气焊接绝热气瓶静态蒸发率的影响。实验表明,可以用LNG介质替代液氮进行车载液化天然气焊接绝热气瓶蒸发率测试,压力、温度可通过公式修正得到静态蒸发率值。     

以多组分碳氢为基础的燃料液滴蒸发特性的研究

建立了一种在对流热空气下蒸发两组分燃料液滴的蒸发模型。分析了蒸发质量、液滴寿命等参数随燃料碳链长度、环境温度、液滴半径、掺混比等影响因素的变化规律。分析的结果是,随着碳链长度,环境温度,液滴半径和混合比的增加,液滴的蒸发速率加快。     

车用LNG焊接低温绝热气瓶静态蒸发率快速检测方法的研究

在车用LNG焊接低温绝热气瓶的定期检验过程中,对静态蒸发率检测是关键的检验项目。本文主要研究通过安全、智能、快捷的方法,对车用LNG焊接低温绝热气瓶进行在线不拆卸的检测,且无需置换氮气,在LNG介质条件下进行测试。为了达到上述目的,研发全智能、可移动式的静态蒸发率检测设备,通过实验室和实际检验现场的大量实验数据,充分说明该套设备可以实现精准、可靠、智能、快捷的在线检测。     

汽车用电镀锌IF钢板的应变速率及温度敏感性

对汽车用电镀锌IF钢板进行不同拉伸温度和应变速率下的单向拉伸试验,研究了应力-应变曲线随拉伸温度、应变速率的变化规律,分析了拉伸温度和应变速率对该钢力学性能的影响和应变速率敏感指数随拉伸温度的变化规律。结果表明:IF钢单向拉伸应力随拉伸温度的升高而减小,随应变速率的增加而增大;屈强比随拉伸温度升高而呈向上开口的抛物线,临界温度约为120℃;不同应变速率下的硬化指数随拉伸温度的变化规律不尽相同;断裂伸长率随拉伸温度和应变速率的变化不大;力学性能的临界温度在100～120℃,但应变速率敏感指数在60℃时最大;此外其温度敏感性系数随应变速率的增加而增大。     

TC21钛合金时效析出α相的长大动力学

为研究TC21钛合金时效时析出α相的长大动力学,采用JMatPro软件模拟计算得到了钛合金时效相平衡时α相和β相的化学成分与时效温度的关系,计算得到了在500~900℃下等温时效时析出α相的长大速率与温度的关系式,并进行了试验验证。结果表明:在750℃以下等温时效时,析出α相的长大速率较慢,时效温度高于800℃时,长大速率随温度升高而迅速增加,这是由合金元素的扩散系数随温度的变化而决定的;试验得到的TC21钛合金在900℃等温时效时析出α相的长大速率与模拟计算得到的结果一致,析出α相的生长速率随温度升高不断增大。     

车用焊接绝热气瓶蒸发率测试装置的开发与实验

衡量车用焊接绝热气瓶绝热性能最可靠的指标是静态蒸发率。根据GB/T 18443.5-2010《真空绝热深冷设备性能试验方法第5部分:静态蒸发率测试》内容,开发具有在线不拆卸、移动检测功能的蒸发率测试装置,满足此类气瓶不同测试压力、不同测试介质的在线蒸发率检测,为开展汽车用LNG焊接绝热气瓶定期检验夯实基础。     

固体火箭发动机药柱热粘弹性瞬态响应分析

应用有限元法对固体火箭发动机药柱在环境温度作用下的瞬态温度场进行了数值模拟，并基于药柱的热粘弹性本构关系，计算了由瞬态温度场引起的应力应变响应.给出了绝热层与药柱交界面上应力分布曲线及危险点的应力随时间的变化规律。     

低温对受电弓气动性能的影响

为研究低温对受电弓气动力和气动噪声的影响,基于三维可压缩黏性流体模型对速度200 km/h、300 km/h 和400 km/h,温度-50℃、-20℃和15℃条件下受电弓周围流场进行数值模拟,并应用Ffowcs-Williams/Hawkings(FW-H)方程计算受电弓远场气动噪声.在此基础上分析了受电弓气动力和气动噪声随温度的变化规律以及气体压缩性的影响.研究结果表明,随着温度降低,受电弓所受压差阻力和黏性阻力均增大.环境温度由15℃降至-20℃和-50℃时,总的气动阻力增幅分别为14％和30％.速度越高,温度对气动阻力的影响越显著.在低温环境下,受电弓顶部部件气动升力波动更加剧烈,对受流质量有不利影响.低温导致受电弓表面脉动压力幅值增大且波动更加剧烈从而使远场气动噪声增大.在400 km/h 速度下,环境温度由15℃降至-20℃和-50℃时,距受电弓7.5 m 的水平半圆上的测点声压级分别平均增大约1.4 dB 和3.2 dB,但不同温度下的气动噪声频谱特征相似.不同速度下温度降低引起的气动噪声声压级增长量相差较小.环境温度变化导致的空气密度变化是影响不同温度下受电弓气动力和气动噪声的主要因素.在上述计算条件下,使用不可压缩模型计算受电弓气动力和气动噪声声压级也可以获得较为精确的结果.     

两种加载方式下疲劳裂纹的扩展

本文测量了在旋转弯曲加载和三点弯曲加载下,45Cr钢试样经淬火后,在200℃、400℃、500℃、600℃回火条件下的疲劳裂纹扩展速率,并用不着定量金相法,电镜观察法研究了上述两种加载方式下,疲劳裂纹扩展的微观机制。试验结果表明,在旋转弯曲加载下,500℃回火态的疲劳裂纹扩展速率比其它三个温度回火态的要低;而在三点弯曲加载下,随着回火温度的提高,裂纹扩展速率单调下降;裂纹扩展速率随回火温度变化规律与扩展机制随回火态的要低;而在三点弯曲加载下,随着回火温度的提高,裂纹扩展速率单调下降;裂纹扩展速率随回火温度变化规律与扩展机制随回火温度变化规律有密切的关系。结果表明,应该注意到加载方式对疲劳裂纹扩展的影响。     

温度-频率对同轴电缆传输参数的影响

针对汽车信号传输线在温度-频率变化下的信号传输性能问题,应用节点电压法建立环境温度下同轴电缆的等效热路模型,分析并得出信号传输线在焦耳热和环境温度共同影响下的温度分布。通过实例分析,揭示了信号传输线传输参数随温度-频率的变化规律。     

基于顺序耦合的火灾环境下气瓶热及力学响应数值模拟

火灾环境下,气瓶内流体介质的温度和压力及气瓶壁的温度不断地升高,可能导致气瓶爆炸。基于分区求解、边界耦合数值解法和流固耦合传热理论,采用计算流体力学软件FLUENT得到火灾环境的温度场、热流密度分布与气瓶的温度场及其内部介质的温度场、流场和压力场。然后根据顺序耦合思想,利用节点差值方法将FLUENT热边界无缝转化到有限元软件ANSYS中,继而进行热-应力分析,预测该钢质无缝气瓶爆破时间为6 min左右,对气瓶火灾应急方案的制定具有理论指导意义。     

螺杆泵定子温胀溶胀耦合变形及密封特性

采油螺杆泵工作时,定子在高温介质作用下发生温胀和溶胀,使定子脆化、膨胀等,降低螺杆泵密封性能。通过试验测得橡胶材料体积热膨胀系数及水浸和油浸时的溶胀参数,推导橡胶定子自由膨胀变形量表达式;对定子温胀变形进行有限元计算,使用温度当量法分析定子溶胀特性,耦合温胀与溶胀载荷进行有限元计算,得到型线的温胀与溶胀耦合作用变形规律。结果表明：定子发生温胀与溶胀变形时,定子型腔内表面变形量与壁厚成比例,最大变形出现在定转子接触位置;溶胀产生的变形量远高于温胀变形量。对螺杆泵密封特性进行有限元分析,得到定转子间密封带接触应力随温度与过盈量变化规律。结果表明：接触应力随温度和过盈量的增大而增大,油浸时最大接触应力高于水浸。     

变容量双级压缩系统压缩机动态耦合模型

以低压端为变频双转子、高压端为定频单转子的两台压缩机构成的双级压缩系统为研究对象,基于转子压缩机几何模型,依据质量与能量守恒方程,建立变容量双级压缩系统压缩机动态耦合模型,并利用试验对模型进行校核。基于模拟和试验结果,分析中间压力、中间气体温度和高压压缩机排气温度等参数随时间和低压压缩机频率的变化规律。结果表明,系统的中间压力、中间气体温度和高压压缩机排气温度具有脉动特性;在蒸发温度0℃,冷凝温度40℃,低高压压缩机理论输气量比为2.82时,中间压力已接近冷凝压力,系统将失去中间补气增焓效果;通过增大低压压缩机频率可有效提高系统制热量,但系统制热性能系数(Coefficient of Performance for heating,COPh)改善较小,且COPh最优值所对应的低压压缩机频率随蒸发温度的降低将逐渐增大。     

BOG压缩机在LNG接收站的应用

LNG接收站在卸船时LNG进入储罐导致罐内LNG体积变化，以及环境温度和大气压变化等外界能量的输入，产生了大量的蒸发气（BOG）。为维持储罐内压力稳定，必须把过量的蒸发气处理掉。BOG的处理是接收站的关键工艺，BOG压缩机是BOG处理的核心设备，就BOG压缩机的选型、流量控制、机组投用及运行维护等方面的问题进行了论述。     

CO_2腐蚀对套管强度动态影响分析

针对腐蚀对套管强度时变性影响,采用双重迭代试算法结合压力温度耦合作用,计算井筒内压力、温度沿井深方向分布情况,依据Norsok模型得到全井套管柱CO2腐蚀速率计算预测模型。依据试井理论利用现场录测井口压力数据回归得到气井稳产阶段井口压力随时间变化函数关系,将定产降压阶段内的压力温度时变规律引入腐蚀速率预测模型,建立CO2腐蚀环境下全井套管柱剩余强度时变性分析系统,通过对均匀腐蚀套管强度实例计算结果表明:腐蚀引起的壁厚减薄使得套管柱剩余强度随时间增加逐年降低,稳产阶段初期下降最快,随时间增加下降趋势逐渐减缓,其沿井深分布规律与腐蚀速率变化规律相似;套管极限抗挤毁强度受均匀腐蚀影响显著,其降低程度高于套管极限抗内压强度和管体抗拉强度。     

基于爱因斯坦制冷循环的单压系统改进的研究

综述了爱因斯坦单压吸收式制冷循环装置的发展历程和研究现状,针对其中的不足提出一种改进型单压吸收式制冷装置,通过对该系统建立热力学模型,应用P-T方程和P-R混合规则模拟出系统中正丁烷-氨、氨-水工质组的相平衡参数曲线,和各状态点的状态点的初始参数,探究了蒸发温度、冷凝温度、发生温度等因素对系统性能的影响。模拟结果表明:系统COP及制冷量随蒸发温度的升高而增加,随着冷凝温度升高而降低,系统COP呈下降趋势,冷凝温度上限为48℃;当发生温度在100~120℃范围变化时,系统COP随发生温度升高而增加。相对而言,系统COP对发生温度的变化最敏感,发生温度次之,再次是冷凝温度。模拟结果为后续试验台搭建提供了理论参考。     

阳极溶出镉在线分析仪的同步校正方法

针对基于阳极溶出伏安法水质镉在线分析仪溶出峰的电流值受环境温度影响问题,提出了一种同步校正的改进方法。该方法利用样品和校正液溶出峰电流信号随温度同步变化特性,在一个样品测量周期内同时进行校正液的测定,并将两者的溶出峰电流线性比较而计算出样品浓度。实验结果表明,镉溶出峰电流值随温度的升高而增大,当温度从5℃上升至43℃时,溶出峰电流值增大了近2.3倍,且影响机制为镉离子在工作电极表面扩散层的迁移速率主要受温度控制。采用改进的同步校正方法,镉在线仪器在5~43℃测量值的误差均小于10%,有效解决了仪器测量值对环境温度敏感问题。     

Inconel690合金的高温拉伸变形行为

采用Gleeble-3800型热模拟试验机,研究了Incone1690镍基合金在1000-1250℃、应变速率为0．1～10s1条件下的高温拉伸变形行为,获得了流变应力和断裂特征随变形温度和应变速率的变化规律。结果表明：该合金在高温拉伸变形中的流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的增大而增大,1100-1250℃...     

带透平膨胀机的跨临界CO2制冷循环热力性能研究

为提高跨临界CO2制冷循环的性能,提出了冲动式透平膨胀机(ITE)改进方案,该方案可以在回收膨胀功的同时实现双级压缩,对相应的制冷循环进行了热力学性能研究,获得了该循环最佳高压压力、最佳中间压力以及COP的变化规律.结果表明:当蒸发温度从-10℃变化到15℃,气体冷却器出口温度从30℃变化到50℃时,改进ITE制冷循环...     

压缩机的内冷却与节能试验

一、国外研究情况简介船用压缩机绝大部分为水冷,少数为风冷,冷却方式均为外冷式,即是在气缸外面进行冷却,而内冷却却是将冷却介质喷入气缸或进气管,在气缸内进行冷却的。冷却介质可以是水、油或其他。由于水具有较高的汽化潜热r=539kcal/kg,蒸发时要吸收大量的热,这种热量是由压缩介质来供给,所以水能大大降低压缩介质的温度。在进行内冷却时,水吸热蒸发成为水蒸汽,因而内冷却也可称为蒸发冷却,蒸发冷却时除了温度下降外,压缩指数减小,压缩机所需的功率也降低,可达到节能的目的。船用压缩机由于工作环境温度较高(机舱温度可达45℃甚至更高),压缩机容易积碳,使气阀工作不正常,功耗增加。应用内冷