U型垂直埋管换热器管群间热干扰的研究

在单根U型垂直埋管周围土壤传热模型的基础上建立管群的传热模型。通过MATLAB软件中的PDE工具箱求解U型垂直埋管管群周围非稳态温度场。通过对夏季制冷工况的模拟，确定一定条件下管群间的热干扰及其发生时间，定量预测热干扰的程度及其结果。通过对管群间热干扰的分析，提出解决方案，为U型垂直换热埋管的地下管群的设计提供参考依据。     

桩埋管地热换热器的传热分析

对桩埋管地热换热器进行了传热分析,针对已有的线热源模型和空心圆柱面模型的不足,提出了实心圆柱面模型,并给出了该模型下导热问题的解析解.根据传热模型对影响桩埋管地热换热器传热的主要因素进行了分析讨论.最后,对不同直径的桩埋管地热换热器与竖直钻孔地埋管换热器的传热能力进行了计算和比较.     

稳态及非稳态传热条件下膨胀珍珠岩绝热性能的研究

在低温系统工作过程中,绝热材料随工作过程的变化和外界温度的波动交替工作在稳态和非稳态两种传热情况下,绝热材料在非稳态传热条件下的绝热性能对低温系统的影响极为重要。本文以常用低温保温材料膨胀珍珠岩（珠光砂）为研究对象,实验测量了在稳态和非稳态传热条件下的导热性能,热扩散性能及其随温度的变化规律,并对两种传热条件下的绝热特性进行了分析和研究,为工程应用提供可靠的依据,也为低温绝热方案的选择及优化设计提供参考资料。     

易凝高粘原油管输技术及其发展

我国所产原油80%以上为凝点较高的含蜡原油和粘稠的重质原油，其节能、安全输送一直是我国油气储运界面临的主要技术难题。简要介绍了这两类原油的流动特性及机理，概括了原油降凝减阻输送技术研究和应用的现状，分析了其发展趋势，提出了进一步研究需重点解决的问题。预计化学降凝剂改性仍将是含蜡原油节能安全输送技术的发展方向，目前需重点攻克大庆原油改性的难关；稠油乳化降粘减阻技术将得到更多的应用，在我国目前应重点针对海上油田的油水混输管道开展研究。现有技术的提升、新技术的涌现，有赖于基础研究的突破、技术路线的大胆创新和相关     

制冷装置围护结构动态负荷数值计算

以某一低温实验装置为例，建立其围护结构非稳态传热数学模型，对动态负荷进行计算。研究表明，非稳态传热计算方法计算出的动态负荷符合围护结构非稳态传热的实际情况，可为制冷装置制冷量的确定、性能优化及节能提供理论依据。     

水平埋管地下岩土传热模型中上垫面边界条件的确定方法研究

上垫面作为地下岩土和外界环境的边界面,对地上地下的热量传递的形式和传热量的大小有较大的影响,水平埋管的埋管深度较浅,受外界环境影响较大,故上垫面边界条件的确定对水平埋管传热模型的研究非常重要.建立了水平埋管地下岩土的二维非稳态传热模型,并通过分析自然状况下和地埋管换热器运行后的热量传递过程,建立热平衡方程,初步确定了上垫面边界对地下岩土传热过程的影响.比较典型上垫面的热特性参数,得出不同上垫面形式的传热特性,从而确定了水平埋管地下岩土传热模型中不同上垫面形式的边界条件.     

某污水处理厂气流组织模拟分析

土壤源热泵地埋管换热器中的传热过程是三维非稳态的传热,影响因素非常复杂。采用基于线源理论的单U形地埋管换热性能简易计算模型,利用正交试验法对地埋管换热性能的影响因素进行了敏感性分析。     

含蜡原油析蜡点确定的新方法及其应用

前言 含蜡原油在油层条件下，石蜡一般溶解在原油中。含蜡高的原油在地层、油管、管线以及地面原油贮存设备中的沉积，常常给原油开采和运输带来许多困难。因此研究原油析蜡过程对原油开发、储运工程设计等均有重要意义。     

埋地热油管道运行参数的准周期变化

从理论上分析了在大气温度变化的影响下埋地热油管道的运行参数以及周围土壤环境均随季节变化而呈现准周期变化规律，在分析大量实际运行数据的基础上，进一步验证了该规律的合理性，建议在有关管道的节能降耗、优化运行以及经济清蜡等问题的研究中，应该考虑运行参数的滞后影响。     

隔热室体传热系数和蓄热系数的非稳态测量

本文依据传热的基本原理，建立分析隔温室体传热系数的热系数的非稳态（长温、降温）理论，利用数学处理，提出了准确实用的试验测量方法，并进行了理论分析及试验验证。     

U型垂直埋管周围土壤温度场的数值模拟

针对土壤源热泵地下垂直U型埋管，建立周围土壤的非稳态温度场的数学模型，并利用MATLAB软件进行求解。通过对夏季制冷工况的模拟，其结果与实测值非常吻合，并得到土壤温度沿径向、纵向的变化规律及埋管的热作用半径的变化规律，为U型垂直埋管的埋深及间距设计提供参考。     

橡胶注射机模具加热系统温度场模拟仿真

 热板是橡胶注射机不可缺少的模具加热元件,电热管为热板的热源,并按一定的热功率排布在热板内,使模具受热均匀．在热板的适当位置放置热电偶,用来自动控制热板温度,要求热板表面温差保持在+2~-2 ℃范围内．但一直以来,单凭人工排布形式,往往导致热板加热不均匀和温度控制精度低,直接影响热板使用性能,也是目前生产注射机企业碰到的最大难题．因此,采用有限元法,对热板进行瞬态温度场模拟仿真,得到了合理的热管排布方式,并在实际生产中证明切实可行．     

土壤温度场对垂直单U形埋管换热性能的影响分析

针对广州地下50m以内土壤温度场,研究广州地区土壤温度的分布特性和变化规律,建立垂直单U形地埋管地下换热区域温度场的三维稳态和瞬态传热模型,模拟冬季工况下埋管区域土壤温度场的分布情况,分析不同土壤初始温度对地埋管换热器埋管深度的影响。最后,计算某一别墅工程动态负荷,选用GLHEPRO3．0进行为期30年的系统运行模拟,分析地下埋管区域土壤热平衡对埋管换热性能的影响,从而为广州地区推广使用土壤源热泵系统的长期高效运行提供理论参考。     

Stress State of Bent Buried Pipelines

The authors consider edge effects in buried pipelines that occur in the region of joining of a straight buried pipe and a bent insert (factory bend, elbow, or an elastically bent segment). The action of those effects results in the appearance of additional bending moments, which are proportional to the difference between the axial force in an infinite straight pipeline and that in a closed-end pipe, and depend on the geometrical parameters of the pipeline and physical-mechanical characteristics of the soil. Specific examples of analysis of elastic interaction of a pipeline with the soil for pipe bends with various radii of the bend arc are offered. It is shown that additional bending stresses may exceed appreciably the stresses from the axial force, and therefore, they should be taken into account when designing and building pipelines. The solution for an elastically bent segment has been obtained and analyzed.     

Stresses and deformations in a buried oil pipeline subject to differential frost heave in permafrost regions

Differential frost heave of the buried oil pipelines in permafrost regions can have an adverse effect on the mechanical status of the pipeline, and seriously endanger the pipeline security. In order to reduce the damage to the pipeline during its designed lifetime, it is necessary to analyze the mechanical behavior of oil pipelines taking into consideration the differential frost heave in the design of the pipelines in permafrost regions. In this paper, an elastico-plastic finite element model for the mechanical behaviors of the pipeline–soil system was established. In order to simplify computations, the effects of the temperature and moisture fields on the problem were considered by applying the computed temperature zones of soils surrounding the pipeline from the thermal analysis, and actual frost heaving ratio of the soils was applied to the mechanical model to calculate the stresses and deformations of the pipeline in permafrost regions. These analyses may provide some useful insights into the possible mechanical states of the pipeline–soil system for the design, construction and operation of the buried oil pipelines in permafrost regions.     

埋地输油管道对爆破振动的动力响应

为了控制爆破振动对油气管道的影响,利用ANSYS/LS-DYNA软件对埋地管道在爆破作用下不同方向的受力过程进行数值模拟,建立埋地管道三维有限元模型,采用多物质流固耦合算法模拟爆破过程。结果表明:基于流固耦合方法模拟得到的振速与现场实测结果基本一致,利用该模拟方法研究爆破振动对埋地输油管道的影响是可行的。经过爆破模拟分析,得到埋地管道上的有效应力变化规律。迎爆面和背爆面受到的应力远高于管顶、管底受到的应力,且迎爆面的有效应力大于背爆面,说明迎爆面是最容易发生变形的;管顶和管底位于管道的中轴面上,受到的应力较小,变形也较小。     

复合材料管道结构设计

本文选用碳纤维复合材料,运用可靠性理论,灰色系统理论,结合优化方法,考虑了白色、灰色、随机等管道结构设计中可能遇到的影响因素,提出了复合材料输气管道结构设计方法;通过建立灰模型GM(1,1),导出了设计土壤温度与管道中心埋深之间的关系式;介绍了用灰色关联度优选输气公式的方法.      

Pipeline failures due to lightning

In the last thirty years lightning properties have been measured with a high degree of detail. Yet, the mechanisms by which lightning causes failure of buried structures are still not fully identified. This work addresses results from experimental studies and modeling of two lightning failures in buried natural gas pipelines. In both cases leaks followed by fire were caused by small punctures as a consequence of localized fusion of the pipe wall metal. Bolts hit the ground very close to the pipelines and produced the ionization of the soil in an area which was larger than their topsoil. Then, failures were caused by Joule effect, due to large currents generated by the establishment of arcs between the pipeline and the point of impact.Models to check the effect of the topsoil (burial) depth, the closeness of air-breaking metallic components and other construction characteristics on the probability of occurrence of these phenomena are reviewed. Ways to minimize the impact of this damage mechanism upon the integrity of buried pipelines are finally discussed.