二氧化碳气井采气工艺研究

通过对W118二氧化碳气井井内二氧化碳相态分析后,将油管采气改为套管采气方式,并进行了对比,分析了两种不同采气方式的工艺差别以及对产品质量的影响,为合理开发二氧化碳气井提供理论参考。     

深海海洋生态系统与海洋生态保护区发展趋势

本文介绍了深海生态系统的类型及研究现状、面临的主要问题、关键需求及对策。与浅海生态系统相比,深海样品获取困难、已知数据少、研究程度较低。深海栖息着丰富多彩的生物群落,例如深海热泉中分布的具有特化营养体的管状蠕虫及极端嗜热古菌、冷泉区分布的硫酸盐还原菌共生的贻贝及蛤类、海山区域高度多样性的生物群落、捕食浮游生物的冷水珊瑚以及形态奇特的深渊狮子鱼,这些均迥异于其他生态环境,具有很高的生态研究价值。近年来,我国对深海资源的开发需求日益增强,深海探测技术迅速发展为深海生态系统的研究提供了契机,开展深海生物多样性研究并发展深海生态系统理论模型,成为迫在眉睫且切实可行的重要任务。为此,提出建立深海生物数据库、平衡深海资源利用与生态保护的关系、发展深海生态理论模型、加快管理对策和法律文书的制定等深海生态系统的保护对策建议。     

超临界二氧化碳循环发电技术应用

超临界二氧化碳循环可应用于火力发电、核能发电、太阳能热发电等多种发电技术领域,作为新型的动力循环系统替代目前广泛使用的汽轮发电机组或燃气轮机发电机组。在进入商业化应用之前,需要对超临界二氧化碳循环技术在各种应用场景下的优势及其潜在的社会和经济效益进行探讨。通过分析超临界二氧化碳循环的特点和优势,探索其与化石能源、核能、太阳能、生物质能、余热等各种热源相结合的可行性,提出多种发电系统方案,可为今后超临界二氧化碳循环的商业化应用提供参考。随着超临界二氧化碳循环技术不断成熟,设备成本进一步降低,其系统简化、结构紧凑、效率高等优势将更加突显。     

南海深海体积混响及散射特性试验研究

深海中存在着众多的不均匀"水团"、分层、深海生物圈以及海底逸出气泡等,这些散射体对入射声信号的散射构成了深海体积混响。通过测量获取深海水体散射目标的散射强度,研究不同海区不同时间的体积混响,对进一步认识深海声学特性具有重要的作用,也有助于主动声呐系统的性能预报。从深海中的主要散射体的组成、分类及其特征出发,介绍了一种深海体积混响及散射特性的研究方法。通过垂直向下发射窄波束测量各个深度层上的散射强度,用直观的声学图像显示强度值。构建试验系统在南海进行了深海试验,通过处理和分析测量数据发现,深度100 m以内的鱼类和处于深海散射层的海洋生物是深海体积混响的主要贡献者。     

二氧化碳地下含水层封闭的意义及可行性分析

地下含水岩层不仅受到周围岩系的圈闭影响，而且地下水的溶解性以及化学性等诸多特殊因素导致二氧化碳可以以多种方式被封存，诸多的贮存方式导致二氧化碳具备在地下水特别是高盐度水中长期的贮存。从而达到埋藏二氧化碳的意义，造福于人类。但是现阶段的一些技术的不成熟以及理论存在的不完善性导致它的成功实行与否依然存在着争论。文章从地下水、盐水、岩体以及其他尽可能多的角度来分析这种可行性以及尚需解决的问题。     

升沉补偿装置虚拟样机协同设计及仿真分析

采用参数并行集成化方法设计深海采矿升沉补偿装置的虚拟样机，并进行了虚拟试验仿真研究，探讨协同设计在复杂机电系统中的具体应用，为深海开采系统总体设计提供设计理论参考。     

海洋深海会聚区发生概率分析

根据海洋声速分布特点,以南海深海区为例,利用深度余量和其变化量与会聚现象发生概率之关系,对南海海区的会聚现象发生情况进行了研究。为了未来海洋探测以及海战的战场准备,我们亟需对南海声线传播规律进行研究和探索,以便为水声探测器材的使用提供了决策依据。本文这一从南海声速入手,对南海深海会聚区的发生情况进行相应的预报。     

深海表层海泥模拟及地面力学特性研究

深海表层海泥车辆地面力学特性是开发大洋矿产资源-多金属结核采矿车的理论基础。该文深入研究深海表层海泥样品和陆地二种膨润土的物理性质,确定深海表层模拟海泥的原料,分析深海表层海泥和模拟海泥的物理力学参数,配制出具有极高含水量、极小内摩擦角、高液限、高塑性、大孔隙比、低强度和低重度等深海表层海泥特性的模拟海泥,根据车辆地面力学理论,开展多种平板在垂直方向上的海泥载荷-沉陷实验和不同节距、不同齿高、不同齿形和不同齿宽的履带齿板在水平力作用下的海泥剪切应力-位移实验,深入分析实验数据,国内首次提出基于Bekker理论和Reece理论的深海表层海泥的二种载荷与沉陷特性,及深海表层海泥的剪切应力和位移特性,深入分析我国多金属结核采矿车在深海表层海泥上行走时履带牵引力与打滑率特性,为进一步开发海底采矿车提供了设计依据和理论。     

深海海底边界层原位监测硬件系统设计

硬件系统是深海海底边界层原位监测系统的核心基础。系统以ARM9为硬件核心,MSP430单片机为辅助,Linux2.6.30为软件平台,集成8台深海仪器,提供实时,稳定,自动化的数据采集与控制。本文详细介绍了嵌入式系统软件平台的搭建,以及如何实现自动挂载SD卡,深海海底边界层原位监测程序的自启动以及FTP服务器的搭建。     

深海纤维增强树脂复合材料圆柱耐压壳力学性能的研究进展

纤维增强树脂复合材料因其轻质和优异力学性能,使其成为了关键深海战略材料,已应用在深海潜水器重大装备。其中,耐压壳是保证深海潜水器安全和稳定的重要部件,与潜水器的质量要求和总体性能密切相关。本文重点关注纤维增强树脂深海圆柱耐压壳,综述其结构设计特性、力学性能试验表征及数值模拟研究进展,并指出目前存在的问题,以期为今后深海复合材料圆柱耐压壳的设计及力学分析提供选材依据。      

二氧化碳小型集成式制冷装置研制

对二氧化碳工质在小型集成式制冷系统中的应用进行研究,分析二氧化碳作为制冷工质的特性,以及二氧化碳亚临界循环、跨临界循环和超临界循环各自的特点,并根据分析的结论确定跨临界循环作为小型集成式制冷设备的最佳循环特征点;结合实际的产品标准和要求,通过一系列理论的分析与计算,设计二氧化碳小型集成式制冷系统,并试制功能原型样机;对原型样机进行测试,对所得实验数据进行比对和分析,找到提升二氧化碳小型集成式制冷系统性能的方案并进行验证,确定其性能优化方案的可行性。     

二氧化碳跨临界循环最优压力关联式误差分析

理论分析并模拟验证了二氧化碳跨临界循环存在最优压力这一结论。通过循环模拟,得到选定工况下对应不同蒸发温度和气冷器出口温度的最优压力值,将其模拟值与现有关联式计算所得最优压力值进行对比,并对其所得误差进行分析,旨在找到准确度较高的最优压力关联式,从而为二氧化碳跨临界循环最优压力控制优化提供参考。     

封面图片说明

正深海蕴藏着丰富的资源,深海服役材料需要承受深海高压、低温(或热液区高温)、微生物、毒性气体、海水流动及承载等耦合环境下的蚀损破坏.上海海事大学尹衍升教授课题组主持承担了国家重点基础研究发展计划深海材料蚀损机制专题,在深海极端环境服役材料的研究领域取得了一系列研究成果.封面图片展示了深海热液区极端环境以及我国第一台具有自主知识产权的在多因素条件下模拟万米海深环境的试验平台,反应釜容积5 L、最大操作压力100 MPa、操作温度范围     

海洋深海会聚区发生概率分析

根据海洋声速分布特点,以南海深海区为例,利用深度余量和其变化量与会聚现象发生概率之关系,对南海海区的会聚现象发生情况进行了研究.为了未来海洋探测以及海战的战场准备,我们亟需对南海声线传播规律进行研究和探索,以便为水声探测器材的使用提供了决策依据.本着这一目的,本文从南海声速入手,对南海深海会聚区的发生情况进行相应的预报.     

海洋环境下铝合金腐蚀与防护的研究进展探析

铝合金因具有较好的耐蚀性能和加工性能,并且本身也具有质量轻、强度好等优点,在海洋船舶和海洋工程装备等领域得到了非常广泛的应用。随着对海洋资源的探索,船舶及海洋工程装备领域迎来了快速发展时期。由于海洋环境的特殊性和复杂性,在深海或者极端环境下铝合金也有广泛应用的可能性,在深海油气勘探和极地航行船舶等设备中,铝合金可以作为结构材料,因其质量轻、耐腐蚀性能好,得到了广泛应用,但存在着诸多腐蚀铝合金的因素,给船舶及海洋工程装备的发展造成严重的影响。基于国内外最新相关研究进展,针对铝合金的种类、腐蚀类型、腐蚀监测技术以及腐蚀防护技术进行了综合分析,探究铝合金在海洋环境中的腐蚀行为以及不同的防腐技术,为将来铝合金在深海或极端海洋工程领域的应用以及改善和提高铝合金防腐技术研究提供借鉴。     

深海探测虚拟视频

<正>设计说明:依据现有深海场景和展望深海探测的需求,利用Lumion搭建了海面及海底场景,补充了大量深海环境模型及设备交互界面,具体展现出深海实验室与深海机器人的内外结构以及深海自然环境。通过总时长11分43秒的视频展现出深海热液口探寻,热液口附近生物与地质样本采集的工作流程,真实并艺术地表现了从海面到深海的自然条件、深海实验室的内部外部环境和工作机制以及深海采样机器人的工作状态与工作方式。     

二氧化碳环氧丙烷共聚过程的计算机模拟

给出由投料情况估算含二氧化碳体系压力的经验方程，根据笔者关于二氧化碳和环氧丙烷共聚反应的汽液平衡和动力学理论，提出用计算机预测反应过程中每时刻的系统压力、各相组成、单体浓度、反应速度、产物组成以及产率等的方法。结果与实验相符，有助于对透彻了解该类反应和指导其工业实施。     

深海水下技术装备发展研究

深海水下技术装备是认知深海、开发深海资源以及保护海洋生态的关键,拓展深海新空间面临复杂多变的环境挑战,亟需高水平的深海水下技术装备作支撑。本文立足我国海洋强国建设的发展实际,分析了深海水下技术装备的体系构成和发展需求,从深海观测/探测与感知系统、水下施工作业装备、深海水下油气生产系统、深海矿产资源开发装备4个方面出发,梳理了国外深海水下技术装备的发展现状和趋势。在此基础上,总结了我国深海水下技术装备研制的发展现状,分析了发展面临的工程挑战,剖析了相关关键技术装备体系和关键物理–力学机制,概括了深海水下技术装备的典型装备代表和装备图谱,凝练了我国深海水下技术装备的共性关键技术,涵盖智能化与自动化技术、精密元器件加工制造技术、高精度定位导航、高速率通信技术、大系统力学计算与分析和跨尺度工程设计方法与技术等方面。为实现我国深海水下技术装备的高质量发展,研究建议：加强深海水下工程技术发展的顶层设计,推动构建共性关键技术协作体系;增强我国深海水下技术规范和标准的行业影响力,大力开拓国际市场;高质量推进兼容通用的平台建设;注重培养深海水下工程科技创新人才,为加速实现海洋科技产业高水平发展提供支撑。     

弛豫铁电材料在准同型相界附近结构和性能研究的最新进展

铅系钙钛矿结构弛豫铁电材料在准同型相界区域的单晶,因为具有优异的介电、压电性能及潜在的应用前景,近年来已经引起了广泛的重视,本文较详细地介绍了其反常性能的一些特征,以及对其起源在理论及实验观察上的最新进展,重点介绍了自发极化在外场下进行偏转的理论,以及近年来用同步辐射的Ｘ射线衍射实验研究结果,发现在原先以为只有菱方相和四方相的准同型相界区域存在着单斜相．     

参数激励下深海立管动力特性研究

针对参数激励下深海立管的水平动力响应及参量不稳定性进行研究。随着海洋油气资源勘探开采往深海进发,立管结构与以往相比起到更为关键的作用,并面临着众多的挑战。特别是当立管系统参数处于不稳定区域时,立管结构易发生参量共振,导致立管破坏,造成环境污染及经济损失。深海立管结构动力特性较为复杂,首先建立了深海立管的结构动力学方程,然后采用富洛开理论分析了立管含阻尼与不含非线性阻尼的参量稳定性,计算了立管结构四个典型工况下的水平动力响应。系统方程的求解考虑了模态之间的耦合作用,探讨了参数激励频率与平台振动幅度之间的关系,最后,着重分析了阻尼变化对系统参量稳定区域的影响,研究表明系统阻尼能够有效缩减参量不稳定性的区域,并对深海立管结构设计提出有益的建议。