高压油煤浆输送管路中的一种变径弯管及其磨损预测

针对煤直接液化工业中的管路,提出一种由弯管及斜锥管组成的变径弯管.对不同结构尺寸的变径弯管进行了液固两相流流场的数值模拟,通过二次开发将磨损模型嵌入到FLUENT软件中,实现了对变径弯管的磨损预测.数值计算结果表明:变径弯管的其它尺寸相同时,磨损速率随斜锥管长度与弯管内径之比x的增大而减小,但减小的幅度随着x的增大而降...     

油煤浆输送管路弯管部位液固两相流流场的数值模拟与磨损预测

针对煤液化工业中的油煤浆管路,利用Fluent软件对90°弯管分别取3种不同管径、8种弯径比,进行了液固两相流流场的数值模拟,得到湍流状态下管内流体的速度分布.通过二次开发将磨损模型嵌入到Fluent软件中,实现了对弯管部位的磨损预测.数值计算结果表明:弯管与出口直管连接区磨损较为严重;同一管径的弯管,最大磨损速率随着弯径比的增大而减小;相同弯径比的弯管,磨损速率随着管径的增大而减小.不同管径弯管合理的弯径比不同,管径越小,合理的弯径比越大.     

输油管道90°弯管冲蚀磨损数值模拟研究

为了研究输油管道系统的冲蚀磨损问题,运用ANSYS FLUENT软件,通过改变管道进口流速、颗粒质量流量、颗粒直径,对90°弯管的流场分布及磨损情况进行了数值模拟。结果表明,随着进口流速的增加,弯管的冲蚀率逐渐上升;随着颗粒直径的增大,弯管的冲蚀率总体呈下降趋势;随着颗粒质量流量的增大,弯管的冲蚀率基本呈线性增长;进口流速、颗粒质量流量、颗粒直径等3个冲蚀影响因素之间存在交互作用。     

90°弯管液固两相流动冲蚀磨损的数值模拟

以90°弯管对研究对象,基于欧拉-拉格朗日方法对弯管内部的液固两相流动开展了数值模拟研究,重点对弯管内固液两相流的磨损预测方法进行了深入研究.研究表明,在本算例中碰撞模型的选择对最终磨损预测的影响并不明显,因此可以忽略碰撞模型对磨损计算带来的差异;对7种磨损模型分别进行了计算评估,结果表明基于Oka磨损模型和Vieria磨损模型的磨损预测结果与实验值最为接近;颗粒形状会对磨损预测产生较大影响,随着颗粒形状因子的减小,磨损呈现下降趋势.研究成果可为后续工程应用提供理论支撑.     

弯管中液固两相流及壁面碰撞磨损的数值模拟

利用Eulerian-Lagrangian混合模型对弯管内液固两相流在低浓度(初始体积分率为3%～8%)运行时壁面磨损过程进行了数值模拟.计算了流场中湍流速度及压力的分布,并对不同角度弯管壁面处的磨损率进行了预测和比较.模拟结果表明:在弯管为90°时,颗粒分布最为理想,最大磨损率出现在弯管中心角40°～60°的范围内,即该区域固粒对壁面的碰撞频率和强度最大.该结果为弯管内多相流防、除垢技术的工程设计提供了一定的指导作用.     

气力输送管道压降预测影响的数值模拟研究

气力输送管道压降的预测有利于合理设计供风系统。建立了一气力输送实验装置,对某些截面的压力进行了实验测试。运用CFD仿真软件Fluent,建立了3维气固两相湍动双流体压降预测模型,通过对该气力输送系统的水平弯管进行的仿真研究,得到了与实验结果吻合较好的模型,并运用该模型分析了几个主要参数对气力输送系统压降预测的影响。     

弯管中多相流冲刷腐蚀数值模拟

高压注蒸汽法是当今稠油油藏开采的主要方式,在注汽管网中流体以气、液、固三相对弯管形成连续的冲刷,造成弯管的泄漏。采用湍流模型、多相流模型、离散相模型及冲刷腐蚀模型,考虑相间的相互耦合,对注汽管网中弯管的流动进行了数值模拟。结果表明,在注汽管线中,随着弯管弯曲程度的增加,液相和颗粒相分布、壁面磨损区域均逐步后移,且数值相应增大;管壁处液相体积分数的增加可有效降低固相颗粒对壁面的磨损腐蚀。     

悬浮稀疏气力输送的弯管内颗粒群运动微分方程建立及求解分析

运用气固两相的颗粒群动力学模型，对Ｗｉｅｎｄｅｒ理论进行了改进，建立了悬浮稀疏气力输送系统中五种不同空间布置方式的弯管内颗粒群运动微分方程，该运动微分方程可用Ｅｕｌｅｒ－ｃａｒｃｈｙ，Ｒｕｎｇｅ－ｋｕｔｔａ，Ａｄａｍｓ，Ｈａｍｍｉｎｇ等方法进行数值求解，用所建立的运动微分方程分别求解了面粉和小麦气力输送系统中的弯道出口颗粒群速度，通过计算结果初步验证了运动微分方程适用性，指出了面粉气力压运系统设计     

悬浮稀疏气力输送的弯管内颗粒群运动微分方程建立及求解分析

运用气固两相的颗粒群动力学模型，对Ｗｅｉｄｎｅｒ理论进行了改进，建立了悬浮稀疏气力输送系统中五种不同空间布置方式的弯管内颗粒群运动微分方程。该运动微分方程可用Ｅｕｌｅｒ－ｃａｕｃｈｙ、Ｒｕｎｇｅ－ｋｕｔａ、Ａｄａｍｓ、Ｈａｍｍｉｎｇ等方法进行数值求解。用所建立的运动微分方程分别求解了面粉和小麦气力输送系统中的弯道出口颗粒群速度，通过计算结果初步验证了运动微分方程的适用性，指出了面粉气力压运系统设计中的不足之处和应注意的问题     

齿轮磨损寿命预测方法

以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,通过理论推导,研究齿轮啮合过程中轮齿间各状态参量随啮合角的变化规律．引入磨损步长,对连续磨损过程进行离散化处理,通过磨损步长内的准静态模型代替数学上无法求解的动态非线性磨损模型,实现了对齿轮磨损问题的数值仿真．其中应用Achard磨损模型,充分考虑了齿轮负载及转速对齿轮副齿面磨损的综合影响,建立了齿轮磨损寿命预测模型,编制了相关程序,可实现对不同齿轮、不同工况下磨损寿命的预测,从理论上解决了齿轮磨损寿命的预测问题,具有一定的理论价值及工程应用前景．     

垂直管道浸取器内悬浮液中连续相流动模型

本文选用扩散模型。用盐水示踪，微机采样来研究垂直管道浸取器液固两相流中连续相的流动模型。在各管段进口和出口同时检测应答，换算成为理想脉冲应答，然后用非线性最小二乘法回归，求出混合扩散系数。依此按直管段，上回湾和下回弯分别作关联。     

Role of lateral growth on the structural properties of high temperature GaN layer

The role of lateral growth on the structural properties of high temperature(HT) GaN epitaxial layer has been investigated by means of transmission electron microscopy(TEM) and X-ray diffraction(XRD).Variations of the lateral growth rate of HT GaN in metal-organic chemical vapor deposition(MOCVD) can be obtained by changing the V/Ⅲ ratio.It is found that under higher lateral growth rate,dislocation is easier to bend into subgrains away from c axis,and the position where bend occurs is closer to the buffer la...     

一类初弯曲转子的裂纹-碰摩故障响应分析

摘要: 为了研究裂纹-碰摩耦合故障的一类初弯曲转子系统响应特性,在考虑转轴变形、非线性油膜力与碰摩力作用的基础上,结合由中性轴理论确定的裂纹开闭规律,建立该类故障转子的动力学方程,利用Poincaré截面和分岔图的变化分析初始弯曲程度与裂纹深度对系统振动响应特性的影响.结果表明：含初弯曲时系统振动响应在临界转速附近的混沌区域比无初弯曲时大,随着裂纹深度的增加,混沌区域逐渐缩小;初始弯曲的运动特性在浅裂纹情况下起主导作用,当裂纹深度较大时,系统振动响应随着初始弯曲程度的增大交替出现由周期演变为混沌状态的过程,混沌响应特性也可发生较大变化.     

Side abutment pressure distribution by field measurement

Given the 7123 working face in the Qidong Coal Mine of the Wanbei Mining Group, nine dynamic roof monitors were installed in the crossheading to measure the amount and velocity of roof convergence in different positions and at different times and three steel bored stress sensors were installed in the return airway to measure rock stress at depth. On the basis of this arrangement, the rule of change of the distribution of the side abutment pressure with the advance of the working face and movement of overlying strata was studied. The rule of change and the stability of rock stress at depth were measured. Secondly, the affected area and stability time of the side abutment pressure were also studied. The results show that: 1) During working, the face advanced distance was from 157 m to 99 m, the process was not effected by mining induced pressure. When the distance was 82 m, the position of peak stress was 5 m away from the coal wall. When the distance was 37 m, the position of peak stress away from the coal wall was about 15 m to 20 m and finally reached a steady state; 2) the time and the range of the peak of side rock pressure obtained from stress sensors were consistent with the results from the dynamic roof monitors; 3) the position of the peak pressure was 25 m away from the coal wall.     

小宽深比条件下弯道水流特性的试验研究

在弯道水流中,几何参数宽深比对水流的3维运动特性具有重要影响。由于小宽深比（< 5）河道广泛存在于山区及人工河道中,采用声速多普勒流速仪（ADV）对固定宽度不同宽深比（B/H 分别为1.5,2.0,3.0）的U型弯道内水流流速进行了精细测量,并以水面横比降、横向环流、流速重分布、紊动强度与剪切力为研究内容,讨论与分析了该情况下的弯道水流结构。试验结果表明,在小宽深比条件下增加宽深比时：1）水流动力轴线开始向凹岸偏移的位置提前,因而小流速主流线沿着凸岸流动,直到出弯道才开始向凹岸偏移,大流速则更早地向凹岸偏移;2）横向流速在凹岸开始波动的位置依次靠近上游,3种工况中波动位置分别为120°断面、90°断面及60°断面;3）凹岸表层附近出现次生环流的位置依次提前,其位置分别为120°断面、60°断面及30°断面,并且次生环流强度及范围不断增大;4）床面剪切力不断增大。需要指出的是：3种工况的剪切力在弯道入口断面到弯顶断面之间较大,最大剪切力位置均出现在弯道的前半段,可以推断在动床中弯道泥沙在此段的冲刷比较严重;过弯顶断面后,凸岸床面剪切力大于凹岸。试验结果可以有效地反映不同小宽深比参数对弯道水流结构的影响,并为该条件下的弯道泥沙冲淤研究提供参考。     

Defects detection in typical positions of bend pipes using low-frequency ultrasonic guided wave

In order to analyze the possibility of detecting defects in bend pipe using low-frequency ultrasonic guided wave, the propagation of T(0,1) mode and L(0,2) mode through straight-curved-straight pipe sections was studied. FE(finite element) models of bend pipe without defects and those with defects were introduced to analyze energy distribution, mode transition and defect detection of ultrasonic guided wave. FE simulation results were validated by experiments of four different bend pipes with circumferential defects in different positions. It is shown that most energy of T(0,1) mode or L(0,2) mode focuses on extrados of bend but little passes through intrados of bend, and T(0,1) mode or L(0,2) mode is converted to other possible non-axisymmetric modes when propagating through the bend and the defect after bend respectively. Furthermore, L(0,2) mode is more sensitive to circumferential notch than T(0,1) mode. The results of this work are beneficial for practical testing of pipes.     

可调角度弯钻杆的研制

在处理井下事故特别是藏鱼头事故时,由于鱼头不居中,甚至贴在井径变化较大处,因此很难实施普通打捞。现场普遍采用可弯肘节和折弯钻杆的方式进行寻找落鱼,实施打捞,有可能多次折弯钻杆,造成浪费,甚至造成井下更复杂情况的发生。根据这一情况,设计了可调角度弯钻杆。可调角度弯钻杆由上接头、花键体、调整套、下接头等组成,通过调节调整套和花键体等机构,可实现弯钻杆0°~4°调节。已完成可调角度弯钻杆的样机制造,并在多口井中进行应用。结果表明,采用可调角度弯钻杆可有效实施藏鱼头打捞,井口调节方便,应用取得了成功;单井可节约近30万元。     

可变弯尾飞行器气动设计研究

可变弯尾飞行器的气动方案是高超声速机动的潜在可行方案。利用内伏牛顿流理论计算分析了此类飞行器的高超声速气动特性,提出了气动设计的关键问题。采用加权多目标法和多目标遗传算法对此类飞行器进行了气动布局的优化设计,分别研究了配平务件下的升阻比和铰链力矩问题,以及铰链力矩、操纵效率与飞行器质心位置和弯尾部分长度的相互关系。研究表明,应通过合理的布局优化设计,使弯尾角等于或接近于其自由漂浮角,设计诀窍是使弯尾部分的质心及压心设计在弯尾的铰链轴上,即三心合一。合理的布局设计可以使可变弯尾飞行器具备弯尾控制效率高、升阻比大且铰链力矩小的特性。     

塑料光纤弯曲损耗特性的测试与分析

测试了不同材料和纤芯半径的塑料光纤中弯曲损耗随光纤弯曲半径和弯曲圈数的变化规律,结果显示弯曲损耗呈现随弯曲半径增加而下降的趋势,纤芯直径越大,临界半径越大,弯曲半径小于临界半径时,弯曲损耗呈现指数规律.测试了弯曲圈数对塑料光纤的弯曲损耗影响,结果显示在弯曲半径较小时,弯曲圈数对弯曲损耗的影响不是十分明显.     

大口径弯管机控制系统建模与实现

为提高大口径中频弯管机的工作效率,对大口径中频弯管机的温度加热系统和推管速度系统进行详细分析,建立了温度加热系统和推管速度系统的传递函数并仿真,并将变速积分PID控制技术引入到弯管机推管速度控制系统中.仿真结果表明,加热温度的响应时间为2s,温度控制范围最大波动为15℃;推管速度的响应时间为1s,速度控制范围最大波动为3mm/min,增强了系统的调节精度.