热管技术研究、发展与工业应用

介绍了一些热管技术在工程的典型应用，包括废热回收设备和工业过程设备．水碳钢热管技术在许多工程领域都得到了成功应用,如：用于废热回收、节能与环境保护的空气预热器和废热锅炉．液态金属高温热管技术在过程装备得到了广泛应用。高温热空气发生器和热管技术在化学反应器中也能发挥作用，如在氨合成塔中的应用．热管技术的成功应用是建立在热管技术的基础研究之上的，这些研究包括：热管内汽液两相流动与传热、热管传热极限、热管传热强化和热管材料相容性与热管的寿命等方面理论和实验研究．高效传热与传质的热管设备在许多工程应用领域将会得到越来越重要的应用．     

平阴尿塔的物料和爆炸能量估算

为了确定平阴尿塔的爆炸原因,在进行全塔物料衡算的基础上,分别估算了该尿塔的化学爆炸能量、物理爆炸能量及后者的危害范围．结果发现前者小于尿塔的现场破坏能量,而后者的破坏范围则与现场的实际情况相符．结果表明该尿塔发生的是由尿塔应力腐蚀开裂而引起的物理爆炸过程．     

中原油田三相分离器清污作业危害分析及改进措施

通过对中原油田采油三厂明一联合站正在服役的11台油、气、水三相分离器现场调研,发现这些分离器的清污工作比较频繁,且危害较大。随着井口原油含水率上升,设备底部易存积泥沙,从而影响分离器的分离效果及油田的正常生产。针对目前分离器清污作业过程中存在的一些危害提出对应的改进措施,从而减少可能由清污作业带来的危害及导致的生产事故。     

南翼山浅层Ⅰ+Ⅱ油藏、长井段多油层暂堵分流酸化技术研究

针对青海油田南翼山浅层Ⅰ+Ⅱ油藏储层分布井段长、多层油藏,渗透率分布范围广,不同小层渗透率差异大的特点,酸化注酸时不同小层吸酸能力十分悬殊。向地层注入酸液时,酸液遵循最小阻力原理,趋于进入高渗层,达不到酸化改造的目的。开展暂堵分流酸化技术研究,根据对暂堵剂物理、化学性质要求及配伍性实验,筛选出了暂堵剂SA-1。一系列暂堵分流酸化实验表明,该暂堵剂表现出了良好的室内实验效果,适用于南翼山浅层Ⅰ+Ⅱ油藏。     

关于低氮燃烧器掺烧不同煤质的改造

对东锅DGl025／18．2-Ⅱ4型锅炉所配备的百叶窗式水平浓淡燃烧器进行改造,采用分层燃烧技术,保留原主燃烧区域基本格局不变,一次风喷口采用宽钝体大回流式垂直浓淡燃烧器;增大底部AA层二次风喷口,使托粉能力增强;将Y层三次风下移到C、D两组燃烧器之间,将三次风中携带的煤粉送人主燃烧区域的高温区域;在A层燃烧器区域增加微油点火装置;在三次风附近低温区域布置适量卫燃带,优化煤粉燃尽条件,并保证主、再热蒸汽气温。改造后锅炉效率提高了2．52％,且锅炉运行正常。     

废锌-锰电池炭黑的回收及应用研究

探索了废锌锰电池炭黑的回收方法和利用回收的炭黑再制作电池的性能,研究了ζ电位,pH值,水玻璃、六偏磷酸钠、NO-2等分散剂,煤油捕收剂,11号油起泡剂对浮选回收炭黑的影响.通过浮选可以使得废锌锰干电池的正极电芯粉中碳的质量分数由47.47%上升到69.50%.用回收炭黑制作的电池在大电流和小电流放电时间上,均超过用新炭黑做作的电池,但短路电流较小.     

环型热网隔离故障管段方案水力工况研究

提出了一种基于空间管网的供热系统故障工况水力分析方法．对故障工况下尚可供热的用户不调节和限额供热两种情况进行了探讨,结合算例模拟了环线上同一故障分别采用供、回水管阀门同时关闭(方案Ⅰ)和仅关闭发生故障的供水或回水管网上的阀门(方案Ⅱ)两种方案的水力工况,结果表明：当故障工况热用户不调节时,采用两种方案均使热用户产生水力失调,但方案Ⅱ较方案Ⅰ失调幅度小;当实行限额供热时,方案Ⅱ比方案Ⅰ系统可实现的最大限额供热系数大,因此,在满足可靠性的条件下,采用方案Ⅱ可降低管网造价．     

压汞曲线在特低渗油藏储层分类中的应用

根据实验分析,结合录井、试采等成果,对南泥湾油田长6储层进行分类研究和综合评价,认为长6储层以低孔-特低渗为主,微观结构以中孔细-小孔细组合为主,孔喉结构特征对储层渗透性有决定性影响.储层渗流能力主要由比较大的孔隙提供,对本区长6储层的评价表明,本区长6储层可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,并以Ⅰ类、Ⅱ类储层为主,其中Ⅰ类储层的孔喉结构优于Ⅱ类,渗流能力也好于Ⅱ类.     

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层物性分级评价

对页岩储层进行表征与描述进而建立一套适合页岩储层的分级方案,能够为芦草沟组页岩油开发提供重要依据.本文以吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层为例,结合场发射扫描电镜、高压压汞、核磁共振等实验手段对储层进行表征,基于高压压汞分形的理论对孔喉进行分区,并对不同区间孔喉聚类分析实现储层分类,认为Ⅰ类储层到Ⅳ类储层到无效储层,其可动油饱和度依次减小.研究结果表明:1)对压汞曲线进行分形,确定压汞曲线的拐点在0.98,7.35,49.00 MPa附近,对应孔喉半径分别为750,100,15 nm.2)芦草沟组页岩油储层孔喉可划分为微孔(15 nm)、小孔(15～100 nm)、中孔(100～750 nm)和大孔(750 nm)4类.3)根据其含量并结合物性将储层分为Ⅰ～Ⅳ储层和无效储层5类:Ⅰ类储层(?14%,K0.08 mD)、Ⅱ类储层(12%?14%,K0.014 mD)、Ⅲ类储层(8%?12%,K0.014 mD)、Ⅳ类储层(5%?8%,K0.005 mD)、无效储层(?5%,K0.005 mD).由Ⅰ类储层至无效储层大孔和中孔含量依次变少,小孔呈现先增加后降低的趋势;储集空间由残余粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔过渡为晶间孔和微裂缝;压汞形态由陡直线状、缓平台状、缓直线状过渡为上凸状;T_2谱形态由双峰型、粗单峰型过渡为弱双峰型,储层流体可动性由好变差.     

基于分析法抽汽压损对机组经济性的影响

抽汽压损是一种不明显的热力损失,使蒸汽的作功能力下降、热经济性降低。首先定性分析抽汽压损对机组经济性的影响,根据的物理意义定义锅炉效率、机组效率、发电耗率的数学表达式;由小扰动理论和微分理论,建立抽汽压损变化对抽汽量影响的微分关系式,以及锅炉效率、机组效率、发电耗率变化与抽汽量变化的微分关系式。结合N1000-25/600/600机组,定量分析抽汽压损变化对锅炉效率、机组效率、发电耗率的影响。     

Numerical simulation of non-contact explosion by door breaching explosive

Aiming at the estimation of personal injury attached by counter-terrorist door breaching explosive blast wave,according to the actual scene,four typical application space models of counter-terrorist door breaching explosives are established,and numerical simulation of air-blast wave propagation by non-contact explosion counter-terrorist door breaching explosive are achieved. The research results show that the overpressure behind the target door is attenuated deeply through the burglary resistant safety door,and the propagation of blast wave and the damage effect under different space conditions are obviously different.     

长持时爆炸冲击波产生方法

不同持时的爆炸冲击波对建筑结构及防护工程的作用显著不同,在试验或数值模拟中常需要得到长持时爆炸冲击波,延长爆炸冲击波正压作用时间是研究长持时爆炸荷载下结构响应的难点。在AUTODYN中建立长筒爆室小当量炸药多点延时起爆模型,分析爆炸冲击波在长筒爆室中的传播规律,研究管道长度、延时起爆时差、起爆顺序对冲击波波形的影响。结果表明：距离增加,超压峰值减小、正压持续时间增加;根据炸药量和爆室长度合理地选择起爆时差可以获得波形丰满且连续衰减的超压时程曲线;爆室底部起爆、合理控制延时间隔,可以形成类似于大当量远距离爆炸下产生的连续衰减的长持时冲击波。分别给出100、200 ms爆炸持时起爆方案,为长持时爆炸模拟装置的设计提供技术支持。     

不同坝型重力坝水下接触爆炸特性研究

近半个世纪以来,中国成为世界上建坝数量最多的国家。需要评估爆炸荷载对于大坝的安全的影响。本文为研究水下不同炸点接触爆炸对混凝土重力坝上游有折坡段和上游无折坡段两种坝型的动力响应以及破坏状态影响,进行了两种坝型的混凝土重力坝水下接触爆炸的动力响应及损伤破坏特性的对比分析。利用数值模拟方法计算了炸药在空气中爆炸对于混凝土板的损伤破坏,并与物理实验的结果进行对比。通过计算结果对比验证了所使用数值模型的正确性和可靠性。以混凝土重力坝上游有折坡段和上游无折坡段两种坝型为研究对象,考虑炸药-库水-空气-混凝土重力坝结构之间的动力耦合关系,对比分析了水下接触爆炸冲击荷载作用下,两种坝型的挡水坝段坝体的动态响应及损伤破坏分布特性。通过对比分析可知：混凝土重力坝上游有折坡段的挡水坝段减小了水下接触爆炸对坝体的加速度、速度及位移的动力响应。混凝土重力坝上游无折坡比有折坡坝型的挡水坝段在水下接触爆炸冲击荷载作用下损伤范围更大、更为严重。通过以上结果可得到结论：混凝土重力坝上游折坡段可以有效地散射爆炸产生的应力波,减小混凝土重力坝的损伤破坏程度。     

爆炸冲击波在钢管混凝土柱表面压力分布试验研究及数值模拟

为了解决爆炸荷载下钢管混凝土柱表面冲击波压力实际分布和数值模拟存在偏差的问题,通过开展钢管混凝土柱爆炸试验,研究冲击波在钢管混凝土柱表面的压力分布,并结合试验建立爆炸荷载下钢管混凝土柱有限元模型,分析不同空气和炸药网格尺寸对冲击波传播及数值分析结果的影响.结果表明:在折合距离为1.1 m/kg1/3试验条件的爆炸荷载作用下,柱顶与柱底的约束条件良好,柱产生的变形属于弹性变形;考察冲击波对构件的损伤程度,应综合考量峰值压力与正压冲量两者的作用效应;不同空气和炸药网格尺寸对爆炸冲击波的压力峰值及压力时程曲线均有较大影响;数值模拟值与试验实测值的误差随着网格尺寸的减小而降低.综合考察数值分析结果与实测值吻合程度,最终确定:空气和炸药网格尺寸为20 mm,符合折合距离不小于1.1 m/kg1/3试验条件下的爆炸数值模拟要求.     

水下爆炸船体结构响应间断伽辽金法数值模拟

为求解水下爆炸强间断流场,采用Level Set方法定位多相流界面位置,应用虚拟流体方法处理邻近界面两侧物理量,并用RKDG方法进行空间和时间的离散,求解流场的Euler方程,并进行一维、二维评价,计算结果能够较好地反映水下爆炸冲击波产生、传播、反射和爆炸产物的膨胀等现象.最后,结合大型非线性有限元软件ABAQUS,模拟了船体板在水下爆炸载荷作用下的变形和响应特征.模拟结果表明,间断迦辽金法能够实现对水下爆炸船体结构响应精确模拟,板架结构响应与爆心距离成反比.     

提高黄土塬地区地震波激发质量的几点认识

黄土塬地区表层黄土厚度达0～400m,土质疏松,纵横向变化剧烈,地震波的吸收和衰减严重,干扰波发育,记录信噪比极低,给地震数据采集尤其是地震波激发环节造成了巨大的困难,被认为是世界级难题。通过在长武黄土塬区进行地震波激发技术攻关,取得了一些新的认识:巨厚黄土塬地区在含水黄土层中或在速度1500～1800m/s层中采取单深井激发,能够有效保证地震资料的信噪比,为黄土塬地区的激发开辟了新的研究方向,使用的60m"超深单井"在黄土塬地区开了个先河;"超大基距"组合井打破了"标准"爆炸半径理论的限制,丰富和发展了黄土塬地区勘探理论认识;黄土结核的突破使激发效果得到了明显的提升。     

薄板在接触爆炸载荷作用下的破坏分析

对薄板在接触爆炸载荷作用下的塑性动力响应问题进行了理论研究.根据板受接触爆炸压力载荷的大小和应变率的不同将板划分为不同的区域,应用不同的本构关系进行研究,得到爆炸的破坏范围.通过算例进行验证,并与经验公式进行了比较,结果基本上是合理的.可应用于舰船结构在爆炸冲击波作用下的毁伤或防护方面的预测,从而为舰船的安全防护设计提供理论依据.     

水下爆炸气泡脉动的数值计算

水下近场爆炸可分为装药的爆轰、冲击波的产生和传播、气泡的形成和脉动.尽管气泡脉动压力峰值较冲击波小,但是近场水下爆炸气泡能量的衰减较冲击波慢,所以其对结构的影响却是不可忽视的.在充分考虑了能量的消耗,加入了虚拟力以及气泡能对整个气泡脉动特征的影响后,改进了水下爆炸引起气泡的脉动规律和水中压力分布规律的基本方程.利用采用龙格-库塔数值方法计算出了气泡的脉动直径、周期、速度和水中压力.所得计算结果与已有的各实验数据吻合良好.因此说明该方法对气泡脉动的描述非常符合真实情况.通过分析得出在近场时冲击波和气泡脉动压力波对于结构的破坏都有重要作用.     

爆炸影响区域计算机辅助分析

对不同类型的物理爆炸进行了模型计算与分析,在Matlab语言环境下实现了计算的可视化操作;利用Matlab的绘图功能对爆炸影响区域的可视化分析,同时根据输出的超压曲线及影响区域半径,分析了爆炸对人与财产的破坏作用,为安全评价及风险评估提供了方便的工具.     

舰船防护结构穿甲后爆炸的数值仿真分析

为了研究冲击爆炸作用下舰船防护结构的破坏情况,将该结构简化为多层板架结构,借助于有限元程序LS-DYNA中的ALE算法,同时考虑穿甲和爆炸的作用,对其在穿甲后爆炸荷载作用下的非线性动态响应过程进行仿真分析,描述了钢板的破口形状、破口半径及板上单元等效应力随时间变化的情况,并与舷外接触爆炸对结构的破坏情况进行比较.结果表明穿甲后爆炸能对舰体内部造成破坏,因此它是一种比较理想的反舰攻击方式.