基于VOF模型的水平管蒸发器液膜流动数值研究

在水平管降膜蒸发器液体分布器的设计中,布液管结构参数影响着液体的成膜质量,为了简化设计计算,提出了利用有限元数值计算软件研究开孔间距与其他结构参数的关系。开孔间距的大小与液膜在蒸发管外壁面形成的宽度有关。而影响蒸发管外壁面液膜宽度的主要因素有2个:布液孔孔径和布液孔穿孔流速。因此,课题组采用VOF模型,模拟蒸发管外壁面液膜流动形态,探讨不同孔径和穿孔流速下的液膜宽度值,利用中心复合实验得出液膜宽度Lm(开孔间距l)关于穿孔流速v和孔径d的关系式。结果表明:通过得到的关系式可以建立3者之间的内在关系,计算出不同孔径和穿孔流速下的开孔间距值。该关系式能够简化液体分布器布液管各结构参数的设计和计算,具有一定的参考和应用价值。     

低吸附耐高矿化度滑溜水体系研制与现场应用

为降低压裂用滑溜水对储层的吸附伤害和实现产出水直接配制，提高回收再利用率，基于耐高矿化度、低吸附的要求，通过引入极性阳离子片段设计并制备了一种高耐盐低吸附降阻剂NY，将NY与助排剂、黏土稳定剂等添加剂复配得到滑溜水体系，对滑溜水配方进行了优化，评价了滑溜水的综合性能，并在四川盆地页岩区块进行了现场应用。结果表明，降阻剂NY的耐盐降阻性能良好，在高矿化度（≤300 g/L）下的降阻率大于70%，并与各添加剂的配伍性良好。滑溜水的耐盐降阻性能良好，在矿化度为0数 300 g/L的条件下，滑溜水体系的起黏时间均小于60 s，表观黏度为1数 3 mPa·s，表面张力均小于30 mN/m，防膨率均大于80%，页岩吸附量≤3.66 mg/g，各项指标均满足行业标准与现场压裂需求。现场实施8口井，施工成功率100%，产出水重复利用率100%。与普通耐盐滑溜水相比，该滑溜水吸附性和对储层的伤害低，液体综合成本降低17%，单井产量提升44%，现场应用效果显著。     

表面张力驱动下挡板对微通道混合效果的影响

微流控系统由于微通道尺寸变得越来越小,所以原先传统的外力驱动方式遇到了很大的困难。而表面张力驱动微流体不需要任何外部能量源,对于设备小型化和集成化非常有优势。课题组通过对微混合通道内设置挡板,改变挡板的结构参数,通过数值模拟来研究表面张力驱动下挡板结构参数对混合效果的影响。研究结果表明:设置了挡板后微通道的混合效果显著提高;同时随着挡板结构参数的改变,微通道的混合效果也随之呈现出一定的变化规律。挡板的设置扰乱了微流体的流动,使得流体间的界面接触变多,混合效果得到提高。     

凹凸腔方波型微混合器的数值研究

通过对微混合器的通道结构进行优化或设计新型的通道,改变流体的运动状态,实现流体之间的快速混合和提高混合效率是当今微混合器研究的重点。为了进一步提高微混合器的混合效率,课题组设计了一种带有凹凸腔的方波型微混合器。在不同的Re下,对设计的微混合器进行数值模拟,以混合强度和压降作为评价指标,得到了凹凸腔方波型微混合器的最优结构参数。研究结果表明:凹凸腔微混合器的混合强度和压降都高于方波型微混合器,在Re=10时混合强度提升最显著。对2种结构进行流场分析,发现流体流经凹凸腔结构时能够产生涡流,层流状态被打破,流体之间的接触面积增大,混合强度得到提高。     

我国电力消费的脱钩与区域差异

通过建立电力消费的Tapio脱钩模型，研究全国及各省份电力消费脱钩状态，使用关联规则对各省脱钩状态进行分析；应用泰尔指数法，从区域电力消费差异角度分析整体脱钩状态转移情况。结果表明：供给侧改革以来，我国电力消费脱钩状态保持扩张相对脱钩，但从历史趋势来看，仍需警惕经济周期性变化带来的复钩可能；我国绝大多数省份近年来均不同程度地实现了向扩张相对脱钩的转变，区域脱钩状态大多已处于或正逐步向较好状态转移；我国电力消费区域差异主要由区域内差异引起，且区域内差异逐年增大。     

五河口斜拉桥合拢控制技术研究

详细分析了五河口斜拉桥合拢各种影响因素，包括合拢温度、高差的处理、压重以及体系转换对桥梁结构内力以及线形的影响，为桥梁的顺利合拢以及结构合理受力提供技术支持。     

流量对离心泵内部流场的影响

借助Fluent软件,基于三维Navier-Stokes方程和标准k-ε模型,采用多重参考坐标系和Simple算法对IS80-50-315离心泵内三维湍流流场进行了数值模拟,得到了不同流量下离心泵内的速度分布和压力分布,研究了流量对离心泵运行性能的影响,研究结果为离心泵的设计提供了有益的参考。     

钢筋混凝土板受燃气爆炸作用下的行为响应及承载力性能分析

燃气爆炸的反应过程与荷载特征与炸药爆炸明显不同。为研究燃气爆炸对钢筋混凝土板行为响应及竖向承载力的影响,采用FLACS模拟得到了室内燃气爆炸典型的超压时程曲线,结合LS-DYNA有限元软件建立的楼板数值分析模型,研究了钢筋混凝土板在燃气爆炸下的动态响应、破坏模式及在抗倒塌过程中的受力机制和承载能力,以及混凝土、钢筋强度等因素的影响。结果表明：钢筋混凝土板在燃气爆炸荷载作用下呈典型的弯曲破坏模式,且与能量等效的TNT爆炸相比,动态响应及损伤相对较小;燃气爆炸后楼板在抗倒塌过程的初期以薄壳受力机制为主,随后由受弯机制发展为受拉薄膜机制,但因受拉薄膜效应无法有效开展而导致爆炸后楼板的承载能力出现中度下降;增大钢筋直径,减小钢筋间距,采用双层配筋方式,以及在高强度钢筋对应的适筋范围内增大混凝土强度,可有效提高楼板抗燃气爆炸的能力,并降低爆炸对板承载力的影响;增大钢筋强度虽能提高楼板抗燃气爆炸能力,但亦会增强爆炸对板承载力的影响,而在低强度钢筋对应的适筋范围内增大混凝土强度基本不会改变爆炸对板承载力的影响。