架空原油管道停输期间温降及原油凝固界面推进

由于架空原油管道没有土壤的蓄热来减缓管内原油的热散失,架空原油管道的温降过程往往成为决定整条管道允许停输时间的关键。根据原油温度划分管内原油为纯液油区、凝油区和纯固油区,并假设凝油区以已凝固原油、固体骨架和液态原油为填充相的多孔介质区域,该区域随着温降过程向管心推移。考虑了凝固潜热和空气横掠管道对流换热对原油温降过程的影响,建立了空气、管道与原油相互耦合的传热模型,并进行了数值模拟,数值结果表明停输前期管内原油的温度整体下降较快;在停输中后期,由于凝固潜热的释放,凝油厚度增加使得热阻增大,大大减缓了原油温度的降低;对流换热系数沿管道周向分布不均,导致管内原油温度周向分布不均和凝固界面中心偏离管道中心。     

基于分形理论多孔含油介质结合面动态刚度研究

将含油结合面刚度分为固体接触刚度和液体油膜动态刚度2个部分,且2个部分为并联连接.利用接触分形理论,建立含油结合面固体法向接触刚度和结合面实际固体接触面积的关系模型;在此基础上,结合面间充满油的面积即为名义接触面积和固体实际接触面积之差,利用平均流动的广义雷诺方程,建立多孔含油材料固定结合面液体油膜法向动态刚度模型;两者并联即可获得含油结合面综合动态刚度模型.通过仿真计算和前期试验结果对比,验证该建模方法的正确性.研究表明:结合面间加入润滑油介质可以有效地提高结合面刚度;而利用多孔含油材料,即自润滑材料,是实现在结合面间加油的有效方案.     

采用瞬态上流元法的油纸绝缘瞬态电场研究

作为换流变压器的主要绝缘材料,油纸复合材料的绝缘特性受内部空间电荷的影响. 在极性反转电压下,介质内部积聚电荷产生附加场强,可能使局部电场明显增强,从而更易引起绝缘击穿. 基于瞬态上流有限元数值方法,引入界面势垒模型,计算极性反转条件下单层油浸纸、油浸纸-油双层绝缘结构内部空间电荷的运动特性以及瞬态电场随时间的变化规律,并与试验得到的规律进行对比验证. 仿真结果表明：在直流电压下,介质内部积聚的电荷无法快速消散,将对反转瞬间的电场产生叠加作用,引起电极附近场强最大程度畸变. 双层介质的界面阻碍效应产生的界面积聚电荷,导致在极性反转瞬间油中电场瞬时增大. 研究结果可为换流变压器油纸绝缘特性和击穿场强研究提供参考.     

利用胶片电花图技术研究水份对油—纸沿面放电的影响

本文利用胶片电花图技术探讨了在冲击电压作用下水份对油一纸沿面放电的影响。实验结果表明:油中含水量高于15ppm时,随着水份增加,沿面放电流注增长。观察了同幅值不同波形冲击电压作用下的油一纸沿面放电,发现在一定条件下出现逆放电现象。     

应用荧光显微技术判别吐哈盆地储层含油水性

通过在荧光镜下的油水特征实验,分别得出油、油包水、水包油、含油水、水的荧光特征,然后对 吐哈盆地单井储层的油层、水层荧光特征反复实验,并与试油结果对比,归纳总结出了油层、水层及油水 界面的识别标志。油层特征主要为荧光发光较好且均匀、大面积油包水;水层特征主要为荧光发光不均 匀,可动水普遍,并出现水包油现象;油水界面特征主要为荧光从均匀发光过渡到不均匀发光,孔隙由可 动油充填过渡到由可动水充填。提出了吐哈盆地储层含油规律性,从而为探井试油、油层划分提供了准 确可靠的依据。     

Sublimation-condensation phenomenon in microwave freeze-drying

Ｆｒｅｅｚｅｄｒｙｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｋｅｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｏｆｂｉｏｌｏｇｙ,ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ,ｆｏｏｄ,ａｎｄｍａｔｅｒｉａｌ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｄｒｙｉｎｇｒａｔｅ,ｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｄｒｙｉｎｇｔｉｍｅ,ａｎｄｃｏｎｓｅｒｖｅｅｎｅｒｇｙ,ｍｉｃｒｏｗａｖｅｆｒｅｅｚｅｄｒｙｉｎｇｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｆｒｅｅｚｅｄｒｙｉｎｇ.Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅ…     

埋地热油管道保温层优化与经济评价

以保温材料的年分摊费用和保温后的年散热损失费用之和为目标优化函数,给出了埋地热油输送管道保温层经济厚度的计算模型。模型考虑了埋设深度对管道周围环境温度、保温层外壁放热系数及总传热系数的影响。借助C#程序语言编制了埋地热油管道保温层厚度优化的计算机求解程序和EXCEL经济评价程序,结合实例进行了计算。结果表明,埋地热油管道保温层厚度对项目的经济效益具有较为明显的影响,因此确定保温层厚度时要兼顾技术层面及经济层面的要求。研究结果可为热油输送管道施工的优化设计提供一定的理论参考。     

严寒地区村镇住宅屋顶双层复合保温模式初探

针对严寒地区村镇住宅屋顶能耗现状和保温技术特点,并基于对目前严寒地区村镇住宅屋顶保温和节能目标的要求,提出了符合当代村镇住宅特征的屋顶上层与下层分设保温层的复合保温构造模式;阐述了该模式的设计理念及模式内涵,建立了该模式下的吊顶封闭空间热平衡数学模型,给出了不同保温层选材的厚度参考值.该模式的提出为我国严寒地区村镇住宅屋顶保温和节能设计提供了新的设计对策.     

极性反转瞬态电场的数值算法及应用

　Aim　To analyze the transient speciality of nonlinear, anisotropic, AC+DC coupling electric field, and to compare the withstand-voltage strength of different insulation structures. Methods The transient process of polarity reversal is analyzed, considering the anisotropic property of oil-immersed press-board, a new finite element model based on Galerkin method is presented and verified. The model developed is applied to calculate the electric field distribution in four typical winding end structures of the converter transformer. Results The whole-ring structure possesses the best insulation characteristics. Conclusion By introducing reasonable insulation components, insulation strength with the same surrounding sizes can be improved more than 30%.     

渗流对海底热油管道停输温降规律影响的数值模拟

对热油管道停输温降规律进行研究,是确保管线安全启动的首要条件。针对海底热油管道运行环境特点,基于多孔介质传热理论,建立了海底土壤水热耦合控制方程,用软件模拟了海底管道停输过程中温度随时间的变化规律,分析了保温层、渗流温度、渗流速度等因素对管道停输温降的影响,确定了合理的停输时间。研究结果可为海底管道安全启动提供理论指导。     

多孔介质对封闭腔体内对流传热传质的影响

利用两区域法,其中在多孔介质区域利用Forheimer-Brinkman-Darcy方程,纯流体区域使用Navier-Stokes方程对部分填充多孔介质的二维封闭腔体内的自然对流传热传质进行数值研究。采用有限元法辅之以流体与多孔介质交界面上的连续性弱约束条件对两区域方程进行求解,分析了多孔介质厚度、渗透率及孔隙率的变化对封闭腔体内传热传质的影响。数值结果表明:当多孔介质厚度小于0.2时,其厚度的增加可明显削弱传热传质;大于0.2时,其影响明显减弱。渗透率从10^-3降低至10^-6时,腔体中流动减弱,导致平均传热传质速率降低。随孔隙率增加平均传热传质速率近似线性增加。     

非晶硅薄膜晶体管关态电流的物理模型

基于器件有源层内纵向电场变化模型,提出了背沟界面能带弯曲量与栅源电压的近似方程,并针对背沟电子传导机制建立器件反向亚阈电流模型;基于空穴的一维连续性方程,提出有源层内空穴逃逸率的物理模型,并针对前沟空穴传导机制建立器件泄漏电流模型．实验结果验证了所提关态电流物理模型的准确性,曲线拟合良好．     

马氏体-奥氏体界面电子态以及它们在马氏体相变过程中的作用

作者的“Laser模型”基于如下假设:马氏体相变可看作一种以电子气为工质的量子热机。本文研究界面电子态在此过程中的作用。本文考虑的模型由简单六方晶体结构(马氏体)和简单立方晶体结构(奥氏体)组成。界面两边都是s电子,以紧束缚Hamitonian算符近似描绘。由解Dyson方程可从解析的半无限介质的Green函数导得界面Green函数,从而解得各层电子态密度。本研究结果显示出相变过程中电子跃迁特征:电子自三维的母相带态进入二维(界面)的反键轨道,再进入三维的马氏体相的带态,以驱动相变。     

Electrochemomechanical performance of porous electrode incorporating binder network

This paper proposes a theory for the random generation of porous electrodes to study the electrochemomechanical performance of Li-ion batteries. A new model is developed to explore the effects of the binder network and size polydispersity of electrode particles on the mechanical states under galvanostatic and potentiostatic charging. The quantity of binder, connecting position,contact area, and the angle between the binder and electrode particles exert considerable influence on the electrochemomechanical state of the electrode. Debonding at the interface between the binder and electrode particles is highly likely to occur under galvanostatic charging. Under potentiostatic charging, hoop stress experiences complex compressive-tensile conversion along the interface, which is prone to induce wrinkling and failure of the binder. The model and results are expected to be fundamental to studying real commercial porous electrodes in detail.     

基于Petri网接口变迁的交互流程模型模块网挖掘方法

交互流程模型的模块分解是查找流程模型变化域的核心内容之一,已有的模块分解方法多是基于完整的流程模型,通过挖掘对比流程模型中所有活动的行为关系将流程模型分解为多个模块网。但是在基于单纯的事件日志分解交互流程模型方面,目前的模块分解方法存在一定的局限性。提出基于Petri网接口变迁的交互流程模型模块网挖掘方法,首先基于系统运行所记录的局部有效事件日志确定其中各活动间的前驱后继关系,并得到相应的活动前驱后继关系表。然后,基于前驱后继关系频繁的活动查找接口变迁,同时考虑无后继变迁的活动。其次,通过分析接口变迁的前集变迁查找交互流程模型中各个模块网的初始变迁,并由初始变迁开始,利用活动前驱后继关系表,逐个添加活动,以此挖掘交互流程模型的模块网。论文最后通过实例验证该优化方法的有效性。     

保温层失效比例对热油管道安全停输时间的影响

针对热油管道的保温层由于特定原因而出现部分失效,进而导致在维修过程中安全停输时间难以控制的问题,结合有限容积法,建立了热油管道二维、非稳态模型。该模型考虑了凝固潜热的影响,对比分析了热油管在5种情况(即保温层未失效、1/8失效、1/4失效、1/2失效及全部失效)下的温降规律。在此基础上,运用SPSS软件,拟合了停输时间与热油的平均温度的关系曲线,最终确定了上述5种情况下的安全停输时间。研究结果表明,5种情况下管内热油温降规律基本相似,且安全停输时间分别为205、148、118、99和74h;由于凝固潜热弥补了部分散热损失,因此1/4失效和1/2失效情况下的安全停输时间差仅为19h。     

稠油拟启动压力梯度测定实验方法及应用

根据多孔介质中单一流体的渗流规律及物质平衡原理,在考虑稠油微可压缩特性与非线性渗流特征基础上,建立一维稠油非线性渗流理论模型,以此为理论基础设计了两种非稳态渗流测压方式测定稠油拟启动压力梯度的实验方法。通过拟合恒流量注入过程与停止注入过程的多孔介质注入端测定的压力变化,从而计算出不同温度时稠油的拟启动压力梯度值。对比理论计算与稳定实验测定拟启动压力梯度的误差可知,关闭注入端测定注入端压力变化而求得的稠油拟启动压力梯度更精确,其原因是由于停止注入实验方法只需进行压力测量而无需考虑流量测量的问题,因此该方法实验简单易操作、实验时间短、计算精度高。     

A combined continuous-discontinuous approach for failure process of quasi-brittle materials

Rock,concrete and other geo-materials,due to the presence of microstructural inhomogeneity,their fracture processes and damage characteristics are associated with the distribution of micro-cracks contained in the materials.In this study,by introducing a cohesive zone model based on fracture mechanics into the framework of deformable discrete element method,a continuous-discontinuous coupling analysis approach for simulating the fracture of quasi-brittle materials is proposed.The cohesive interface elements are inserted into certain engineering or research region.It is assumed that damage and fracture occur only in the interface elements,while bulk material is modeled to be elastic.The Mohr-Coulomb criterion with tension cut-off is adopted as the damage initiation criterion,and a scalar damage variable representing damage in the material is used to describe the rate at which the material stiffness is degraded.Cracks are simulated explicitly by the failure of the interface elements.Numerical simulations are performed in order to validate the suggested method.Partial applications are also listed.The results show that this method provides a simple but effective tool for the simulation of crack initiation and propagation,and it can reflect the whole process of quasi-brittle materials from small deformation to large deformation and failure.     

油浸式变压器绝缘纸对绕组温度的影响

油浸式变压器中的绕组绝缘纸是绝缘系统重要的组成部分,是一种热的不良导体,均匀的外包住绕组并浸泡于变压器油中,对绕组与变压器油之间的热量传递有很大的阻隔效果,导致绕组无法有效散热.本文运用有限元法,建立自然油循环式变压器绕组区域温度场与流场的耦合传热模型,分析绕组在绝缘纸外包时的温度分布,研究不同厚度绝缘纸对绕组温度的影响,并通过光纤温度传感器直接测量绕组温度的实验验证仿真结果.通过对比实验结果与仿真结果,以实际厚度绕组绝缘纸进行仿真计算得到的结果与温升实验结果最大误差在1 K以内,而忽略绕组绝缘纸的仿真结果与温升实验结果存在最小1.2 K最大2 K的误差.由其他不同厚度绕组绝缘纸的仿真结果可知,绕组热点温度随着绝缘纸厚度增加而升高.     

油浸式变压器绝缘纸对绕组温度的影响

油浸式变压器中的绕组绝缘纸是绝缘系统重要的组成部分,是一种热的不良导体,均匀的外包住绕组并浸泡于变压器油中,对绕组与变压器油之间的热量传递有很大的阻隔效果,导致绕组无法有效散热.本文运用有限元法,建立自然油循环式变压器绕组区域温度场与流场的耦合传热模型,分析绕组在绝缘纸外包时的温度分布,研究不同厚度绝缘纸对绕组温度的影响,并通过光纤温度传感器直接测量绕组温度的实验验证仿真结果.通过对比实验结果与仿真结果,以实际厚度绕组绝缘纸进行仿真计算得到的结果与温升实验结果最大误差在1 K以内,而忽略绕组绝缘纸的仿真结果与温升实验结果存在最小1.2 K最大2 K的误差.由其他不同厚度绕组绝缘纸的仿真结果可知,绕组热点温度随着绝缘纸厚度增加而升高.