海上气井测试液控温性能调整方法

深水和高温、高压是目前南海西部勘探开发面临的2大挑战,测试作业更是面临海底低温、井口高温的难题,且保温测试液体系研究在中国尚属空白。通过建立气井测试系统预测传热模型,对影响深水和高温、高压气井测试井筒温度场的测试液控温性能因素进行了敏感性分析,建立了测试液控温性能调整方法。模型验证预测最大温度误差仅为3.4℃,并以此理论为基础,构建了一套控温性能可调、井口温度可控的测试液技术,其切应力大于4Pa。该技术在南海西部某深水气井测试应用中获得了成功。现场测试期间该井实测井口温度为16.5℃,计算预测该井井口温度为18℃,且井筒不同位置实测温度与预测井筒温度场十分接近,最终该井测试安全顺利,气产量达100×104m3/d。      

超洁净PTFE车削加工切削参数对表面形貌及粗糙度变化影响

聚四氟乙烯(PTEE)是超洁净流控元件的主要材料之一。针对聚四氟乙烯机械加工后的表面粗糙度问题,从改变进给量及车刀材料选择和切削液是否使用的角度探究机械加工PTFE表面形貌的形成机理,发现了随着车刀停留时间的增加,PTFE表面粗糙度迅速降低并最终保持在一个稳定值,而车刀材料和是否使用切削液也对PTFE机械加工后的表面形貌有非常显著的影响;通过共聚焦激光显微镜和原子力显微镜(AFM),在不同的尺度下观察了加工后PTFE的表面形貌,为从微观层面解释聚四氟乙烯机械加工后表面形貌的形成提供了直观的观测结果,从而揭示了表面形貌与车削加工参数的映射关系,并为氟塑料车削工艺的优化提供了指导性依据。     

Three-dimensional description of sheet-metal surfaces

During sheet-metal forming processes, the friction conditions have a decisive influence on forming limits, the robustness of the production process, and the quality of the parts produced, with significant forces required to overcome friction between the sheet and the tools. If batch-to-batch reproducibility is to be guaranteed, an appropriate method of characterising the sheet surface topography is needed to monitor the sheetmetal fabrication process. Newly developed optical measurement techniques and computer workstation technology are presented, which enable the topography of sheet surfaces to be described in three dimensions. New parameters for describing sheet surface topography are developed. This may correlate more closely with frictional behaviour in sheet stamping than the previously used two-dimensional parameters, with the size, shape, and distribution of the peaks and valleys of the topography defined. Results generated on a special drawing friction test machine indicate that numerous narrow peaks and large, separate, uniformly distributed valleys yield a desirable resistance to adhesion.     

基于时空全卷积循环神经网络的零件表面形貌预测

零件表面形貌预测对于降低产品质量波动和加工成本、减少零件废品率有重要意义。基于高清晰测量数据,提出一种时空全卷积循环神经网络非平稳时空序列预测模型,实现零件加工表面三维形貌的预测。通过计算全局莫兰指数和时间自相关函数进行时空相关性分析,为模型构建准确的输入,并克服传统预测方法未充分利用数据全局特征和局部特征的缺点以及模型输入的随意性。实例研究的结果表明,提出的方法具有更优的综合预测效果,其预测精度优于传统方法12%~18%,预测时间是传统方法的1/5。     

海洋结构物波致运动引起海床响应的试验研究

波浪作用引起的海洋结构物振动会以循环载荷的方式作用于海床,此类作用方式可导致海床内超静孔隙水压力上升有效应力下降,直至海床液化.为研究海洋结构物波致振动对多孔介质海床内超静孔隙水压力的演化规律,该文通过2台步进电机控制结构物模型运动的方法在水槽中进行试验研究,分别讨论了砂床特性、结构物自重、结构物振动的振幅和周期对海床...     

海底管道失稳过程的模型试验研究

直接铺设于砂质海床上的管道的失稳是一“流-管-土”耦合问题。本文利用U形水槽产生的振荡流对管道的失稳过程进行了模拟 ,通过改变管道水下重量、管径和加载历史研究管道失稳的条件。在试验结果的基础上 ,初步得到了管道失稳的临界Fr数与管重无量纲参数之间的关系曲线 ,并发现不同的加载历史对管道稳定性的影响程度不同     

缸套表面形貌磨损特性的研究

在缸套磨损的不同阶段 ,其表面将呈现出不同的表面形貌特性 ,定量描述上述特性对表面的功能分析及表面形貌设计具有很大的帮助。本文通过对缸套表面的实测和分析 ,研究了在磨损前后表面形貌的变化 ,并首次定量描述了微凸体密度、微凸体曲率半径及其沿高度方向的变化     

Topography Optimization for Sustainable Dropwise Condensation: The Critical Role of Correlation Length

An effective pathway to enhance the heat transfer process is to induce the formation of highly mobile condensate droplets, employing micro-nanoengineered superhydrophobic surfaces. However, the design of the topography of these surfaces for sustained high performance constitutes a significant scientific and technological challenge. Herein, the critical role of the correlation length of topography is demonstrated as an important factor when designing superhydrophobic surfaces for heat transfer applications. Specifically, it is shown that a) a high correlation length value corresponds to increased space between surface structures and higher lateral distances between nucleating droplets, which results in lower droplet departure diameter and significantly delayed flooding of the surface and b) correlation length has to surpass a critical value for dropwise condensation (DWC) to be sustained in hierarchical structured surfaces, when the droplets are growing in a partial Cassie state. Following this rationale, droplets are categorized in three different energy and wetting states (Wenzel droplets, Cassie droplets of low kinetic energy and high energy jumping droplets), depending on the correlation length of the topography. Heat transfer experiments demonstrate an increase of 126% in the heat transfer coefficient (HTC) of surfaces exhibiting the maximum correlation length when compared to the flat hydrophobic surface.     

金膜表面聚丙烯酰吡咯膜的结构和表面形貌研究

研究了一种拟用于SPR生物传感器的生物材料.为此,首先在金膜表面制备聚丙烯酰吡咯膜,然后对膜的结构和表面形貌进行了研究.其中,制备聚丙烯酰吡咯(PAP)的方法是以丙烯酰氯和吡咯钾盐合成丙烯酰吡咯,然后以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,进行自由基聚合;金膜表面制备PAP膜的方法是:PAP溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF),然后旋涂到金膜上;最后,涂膜表面与吡咯在三氯化铁溶液中化学法聚合,形成聚合吡咯层.红外光谱可以看出,所得聚合物物质就是需要的产品;AFM非原位表面形貌图像和三维立体形貌图上显示涂膜覆盖了金膜表面原有的小孔,表面粗糙度比纯金膜增大.