ANSYS在工科材料力学教学中的应用

探讨了ANSYS软件应用于材料力学教学中的优势,重点讨论了将ANSYS的屈曲分析应用到材料力学压杆稳定教学中,将原本抽象的欧拉公式理论教学变得形象生动。并利用ANSYS仿真技术来模拟压杆失稳的屈曲过程,弥补了实验不足的缺点。     

油品二元掺混黏度预测模型评价研究

为较好的控制和预测石油化工过程中油品掺混后的黏度,获得对于不同工艺情形的精度较高的掺混黏度预测模型,以黏度比为工况划分标准,相对误差的绝对值及工程允许误差为评价准则,评价了8种二元油品掺混黏度的预测模型。得到了各个模型在全黏度比1～106内的黏度预测特性。计算分析了各个模型的预测精度。按黏度比,对掺混黏度预测做了模型的优选。结果表明,Arrhenius、Bingham、Kendall等基本模型的预测结果波动及误差较大,不推荐使用,黏度比在1～103时优选Chevron模型,黏度比在104～105时优选Cragoe模型,而黏度比在105～106时各模型都超出允许范围,且波动及偏差较大,预测效果不好,亟待开发出一种适用模型。     

交流电场作用下油中水滴喷射现象研究

采用白油和水为实验介质,利用显微高速摄像系统对高压交流电场油中水滴的喷射现象进行了研究。结果表明,液滴破裂喷射与电场强度及频率、油品黏度以及界面张力有关;液滴破裂时的临界锥角只与两相介电常数有关,本文约为38°;随着频率增加、油品黏度增加以及界面张力的降低,子液滴的空间分布角度减小;液滴的喷射时间随液滴直径增大和油品黏度的增加而增加,黏度较低油品中,频率越低液滴喷射时间越长;喷射量随着液滴直径的增加而增加。     

间歇热流下管式吸热器温度场及热应力场分析

吸热器温度场和热应力场的数值分析可以为吸热器热应力的抑制提供理论指导．采用Coupled-field element方法对管式太阳能吸热器在不均匀热流以及间歇热流情况下的温度场及热应力场进行了计算．在温度场计算过程中,将每一个网格单元面的太阳能热流入射方向与吸热器表面之间的夹角关系与汇聚热流的乘积作为热分析的边界条件．为了揭示热应力场沿长度方向变化规律,研究了温度场沿长度方向二阶导数变化规律．计算结果表明,轴向应力和切向应力是热应力场的主要影响因素,热应力曲线拐点处均是温度二阶导数曲线拐点发生处．     

电絮凝技术对水包油型乳化液破乳的实验研究

采用电絮凝技术对模拟乳液进行破乳,考察初始温度、电流密度、搅拌速率对除油效果的影响,以除油率均匀性指数,评价破乳效率,并修正成本消耗公式。结果表明,电流密度增大时,除油均匀性指数先显著上升后变化缓慢,但成本消耗先增长缓慢而后显著上升。不搅拌时,初始温度25℃下,电流密度100 A/m~2,18 min的破乳效果最优;除油率均匀指数99.1%,Al的消耗量0.09 g/g,能量消耗量1.03 k Wh/kg。     

直接甲醇燃料电池阴极水的传输特性

利用COMSOL Multiphysics软件对直接甲醇燃料电池（DMFC）阴极模型进行计算，获得压力、速度、水、氧气和液态饱和度分布情况，研究扩散层在不同物理参数（如厚度、孔隙率、孔径大小和亲憎水性）下电池阴极水和氧气的传输情况，进一步建立扩散层孔隙率梯度的数学模型，研究扩散层孔隙率梯度以及支撑层参数对直接甲醇燃料电池性能和物质传输的影响。结果表明，扩散层具有大孔隙率、薄扩散层时均有利于氧气传质，可以使电池性能提高；扩散层孔隙率梯度的存在可以减轻氧气传输阻力，提高电池性能。     

不同缺陷对套管剩余强度影响分析

借助有限元软件ANSYS对套管在均匀、点状和裂缝腐蚀缺陷下的剩余强度进行了计算。结果表明:均匀腐蚀下套管剩余强度随壁厚减薄而近似线性降低;点状腐蚀套管剩余强度变化为降低—平稳—降低;裂缝腐蚀下套管内压和外压剩余强度变化与点状腐蚀趋势近似,而拉伸曲线只在开始时急剧下降,随后一直保持平稳;腐蚀后套管承载能力由大到小排序为:点状腐蚀、均匀腐蚀、缝隙腐蚀。     

调控中心远程投产长输液体管道实践

为了成功实现长输液体管道的远程调控投产试运行,调控中心需在多个方面做准备工作,包括:投产前期准备(基础资料准备、SCADA系统HMI界面的绘制、自控测试、仿真及现场的培训)、投产过程常用生产报表、相关部门职责的分工等。另外投产过程信息管理主要采用调度令、短信及简报形式;投产时期的输量控制采用清管器跟踪计算、罐位核算及摩阻损失校核等方法;油水界面跟踪时,应建立背压,并减少停输时间;调控中心的投产调控人员可根据给出的输量控制方法、油水气界面跟踪与控制、阀门接线异常等工况的识别与控制、投产过程注意事项等系统全面地对长输液体管道进行投产,有效保障液体管道的安全、高效投产。     

基于DSMC-CFD方法的气固两相流冲蚀预测研究

目的 研究气固两相流中固体颗粒间碰撞对冲蚀的影响。方法 使用Eulerian-Lagrangian方法，将气相作为连续相，通过Navier-Stokes方程求解，颗粒平移运动由离散相模型（DPM）求解。颗粒间碰撞运动采用直接模拟蒙特卡罗（DSMC）方法进行模拟，用少量采样颗粒代替真实颗粒计算颗粒间碰撞，碰撞的发生条件通过修正的Nanbu方法判定，碰撞过程遵循颗粒间碰撞动力学模型，采用Grant-Tabakoff随机颗粒-壁面碰撞反弹模型，计算颗粒与壁面的碰撞运动。将颗粒运动信息导入5种不同的冲蚀模型，并将计算与未计算颗粒间碰撞的冲蚀预测模拟结果与实验数据进行对比。结果 颗粒间碰撞位置主要分布在90°弯头外拱侧的颗粒高浓度区，随着颗粒质量流量的增大，颗粒碰撞次数增加，且直管段中碰撞次数占比增大。随着入口速度的增大，颗粒碰撞次数减少。使用DSMC-CFD方法计算的最大冲蚀位置沿弯管外拱轴线向高角度方向偏移，且数值比忽略颗粒间碰撞的CFD方法约低5%~15%，总冲蚀率则两者区别不大。结论 引入DSMC方法计算颗粒间的碰撞，可以节省大量算力。弯管处发生颗粒间碰撞，DSMC-CFD冲蚀预测方法更符合实际，使用DSMC-CFD方法的Oka模型与实验测得值最贴近。     

动荷载作用下自由水对混凝土强度的影响研究综述

对现有动荷载作用下自由水对混凝土强度的影响的试验和理论研究成果进行综述。总结了目前试验研究方法和结论,分析了自由水黏性、液体表面张力等因素对混凝土动力强度的影响机理,指出现有的研究大多为定性的解释,提出应优化试验方法以保证单一变量设置并需综合考虑多种因素相互作用对混凝土动力强度产生的影响。