高含硫气井井喷远程点火必要性研究

AQ2016-2008对含硫化氢天然气井喷后的点火时间做出了规定,但是在高含硫集气站生产现场如何点火、谁来点火、如何能保证成功点火,以及坚持以人为本,确保点火者的生命安全这些都是很大的难题。为了解决这些问题,查证了相关资料,并根据现场井喷实际情况,提出了可实施性的远程点火的构想,从而达到确保集气站现场职工和周边居民的生命财产安全的目的。     

细水雾在大气窗口波段的光谱与谱带辐射特性规律

研究了细水雾在3~5m和8~14m这两个大气窗口波段的红外辐射特性规律。通过对光谱辐射特性规律的研究,发现光谱散射系数与光谱吸收系数近似以1/2光谱消光系数为轴成对称关系,并且随着细水雾均值粒径的增大,对称关系趋于明显;通过对谱带辐射特性规律的研究,建立了细水雾在3~5m和8~14m两个波段内谱带衰减系数的近似计算公式;经过误差分析发现,细水雾均值粒径大于20m时,该近似公式可以保证三种谱带衰减系数的相对误差不超过5%。     

水喷雾场瞬态蒸汽浓度分布研究

考虑到喷雾形成的雾场中,雾滴生存环境的湿度对雾滴的动力学特性、热特性与蒸发特性有着重要的影响,因此对雾场湿度的动态变化进行研究是一项关键的工作。综合考虑变化的蒸发源项与蒸汽扩散之间的相互作用,建立了一维瞬态的湿度控制方程;采用多分散系模型,分析了喷雾区域及其水蒸汽的扩散区域内相对湿度随时间、空间的变化规律;并讨论了雾滴与空气的相对速度、雾滴体积分数、平均粒径及环境相对湿度等因素对于雾场及扩散区域的相对湿度分布的影响。     

多分散细水雾遮蔽热辐射的高效计算方法

建立了多分散细水雾0.8~20μm辐射特性参数数据库和谱带-灰体模型,并提出了采用数据库调用获取辐射特性参数、采用谱带-灰体模型处理细水雾非灰特性相结合的方法.通过将该方法计算的无量纲辐射热流与采用Mie理论和窄谱带模型计算的结果作对比,证明该方法准确可靠.通过精度分析和效率分析,证明所提方法既可保证精度在可接受的水平,又能使计算时间大幅缩减.     

地面目标垂直壁面瞬态温度场的实验研究

地面军事目标由于其机动性差、隐蔽困难,极易成为敌方红外制导武器的打击目标,因此研究地面目标的瞬态温度场和红外特征具有重要的军事意义。以地面某一钢质建筑物为实验研究对象,实验测量了某一天目标室内外空气温度、环境风速、室外环境相对湿度、地表温度以及目标表面的温度瞬态变化规律。发现室内外空气温度、地表温度以及目标表面温度随时间呈现周期的变化,云层在不同时段的厚薄以及对太阳的遮挡是目标表面温度计算值与测量值出现偏差的主要原因。     

深度迁移学习预训练对红外尾流成像识别的影响

随着水下航行器噪声水平的不断降低,水下航行器形成的尾流红外成像特征就成为其主要可探测的特征源之一,利用水下航行器尾流的水面红外特征来探测水下航行器的踪迹逐渐发展成为一种新的探测方式。由于人工判别尾流特征的效率低,准确性不高,采用人工智能深度学习的方式能够得到较大的改善。本文以水下航行器尾流红外特征识别为研究核心,通过图像分类制作了混合类的样本集,利用迁移学习比较不同预训练网的对尾流的训练效果,讨论预训练网内部参数对尾流训练效果的影响,结合Faster-RCNN算法,最终测试对尾流的识别精度,在45个2类尾流的小样本集下,预训练之后的网络在识别准确度上增加了21.43%,误检率下降了2.14%,带有红外特征的图像在定位精准率上比可见光图像高18.18%。该预训练测试对未来研究尾流探测结合卷积神经网络的识别有一定的应用潜力。     

过冷降膜的温度场及红外隐身应用研究

深入分析了利用定常温度下过冷降膜技术对军事目标进行红外隐身的方法。建立了层流降膜的流动与传热模型,采用积分法得到了降膜表面的温度分布,提高了解的精度。对比不同研究者的结果与实验值,得到了液膜自由表面温度变化主要是由热边界层厚度与液膜厚度关系、初始温度、液膜流量、动力粘度的变化引起的。计算了不同参数下过冷降膜对军事目标的红外抑制效果,结果表明:过冷降膜是一种简单有效的红外抑制技术,增大液膜流动的流量、降低液膜入口温度或增加物体粘性均可增强对特定目标的红外隐身效果,该技术在军事目标的红外隐身方面应用前景广阔。     

热辐射与对流耦合作用下雾滴的运动与蒸发特性

在假设雾滴为单液滴球形的基础上,通过建立雾滴的运动与蒸发模型,对热辐射与对流耦合作用下的雾滴运动与蒸发特性进行了研究。研究发现,室外环境条件对雾滴寿命的主要影响因素是环境湿度和雾滴的初始粒径,而辐射和强迫对流的影响基本可以忽略。热辐射会造成雾滴的温度升高,甚至使雾滴的温度高于环境温度。雾滴的温度会呈现先增后降的变化规律。强迫对流对雾滴温度的影响可以忽略。较大的雾滴初始粒径有利于形成弥散雾,但粒径过大会因为自由沉降而缩短寿命,因此存在最佳的初始粒径。     

水雾热遮蔽过程的辐射与导热耦合换热

人工水雾对热辐射有着强烈的散射和吸收,可用于火灾安全和红外隐身.将水雾视为吸收、发射、各向异性散射的非灰介质,考虑水雾自身辐射、多重散射和环境影响,利用Mie理论和谱带离散计算雾滴的辐射特性参数;将辐射传输方程(RTE)和能量守恒方程(ECE)耦合计算,建立红外辐射在水雾中的衰减模型.利用该模型计算了光谱半球透射率,通过与朗伯比尔定律作对比,反映了介质辐射、多重散射、辐射热流等因素会降低水雾遮蔽效率.     

温度分层海洋中水下航行体引起水面特征参数变化规律的研究

温度分层海洋中水下航行体引起水面特征参数的变化规律是发展红外反潜技术的关键课题.基于有限体积法的FLUENT 软件,在具有垂直温度分层的海水中,对排放热水的水下航行体热尾流的浮升过程及其与自由表面的相互作用进行了数值模拟,获得了水下航行体引起的自由表面的温度、密度、速度等特征参数的变化规律,并对温度变化规律进行了实验验证,可为水下航行体的探测提供一定的理论基础.