变径球面族包络曲面的应用研究

利用变径球面族包络曲面参数方程研究水利水电工程中的管理，圆柱岔管过渡带曲面等数学模型，并进行了计算机辅助几何设计。     

长短桩、变径桩桩间相互作用系数数值研究

采用三维数值方法,建立长短桩、变径桩双桩模型,通过大量的数值计算,分析桩顶荷载水平、桩距径比、不同桩长、桩端土模量比及不同桩径对相互作用系数的影响。分析表明,在线弹性变形阶段,桩-桩相互作用系数近似为恒定值,与桩顶荷载水平无关,进入塑性变形之后,则逐渐减小直至极限状态时趋于0;长短桩桩长比及桩端土模量比对短桩-长桩相互作用系数影响大,而对长桩-短桩相互作用系数影响小;变径桩相互作用系数仅与受荷桩桩径有关;并提出了针对长短桩、变径桩的简化计算公式,为实际工程提供参考。     

基于随机变径毛细管束模型的渗吸-驱替机理分析

针对等直径毛细管束模型的不足,结合分段法推导得到考虑压差及固-液壁面作用的液-液系统下变径毛细管多段式渗吸理论公式,研究不同毛细管几何结构和流体性质的变化对变径毛细管渗吸-驱替的影响,并通过Python 编制随机变径毛细管束模型,建立基于该模型的采出程度及含水率计算方法。结果表明：压差的增大导致变径毛细管段间渗吸速度差异减小,变径毛细管渗吸-驱替具有方向性;基于随机变径毛细管束模型计算的采出程度及含水率与实验真实岩心驱替数据符合较好,且渗吸作用对总采出程度的贡献量达19.97%。     

模块化同步自主变径输气管道机器人的研究设计

为了对长时间服役的输气管道进行精准、快速的检测,设计了一种能够实现模块化、同步自主变径、便于搭载检测元件的内检测管道机器人。该机器人搭载CMOS图像传感器及红外反射传感器,可对管内破裂、腐蚀及错口等多种缺陷进行检测,并记录缺陷的具体位置。该管道机器人采用拖揽式的能源供给方式,驱动模块由电动机带动驱动轮转动,在输气管道内独立运行。通过SolidWorks三维建模,ANSYS分析以及MATLAB求解得到该机器人的各项参数：额定爬行速度16 cm/s,最小过弯半径660 mm,牵引力不小于400 N;变径预紧机构采用对称的同步变径式结构,变径范围可达到300～400 mm;机器人尾部设有万向节,可将相同结构串联以实现模块化,同时增加自重,增大牵引力。对管道机器人虚拟样机进行动力学仿真分析,其直管、弯管及竖直管道的速度仿真曲线误差均不超过10 mm/s,验证了该机器人在直管、弯管及竖直管道都具有良好的通过性。该设计可以为长输气管道的内部缺陷检测提供良好的硬件支持。     

基于ANSYS的变径基圆渐开线涡旋型线的仿真分析

由于气体力的作用,不同型线的涡旋盘均会产生变形,从而影响整机效率。为了研究变径基圆渐开线涡旋盘的变形问题,利用ANSYS有限元分析软件,对其在气体力作用下的应力分布与变形情况进行分析,通过与圆渐开线型线涡盘的对比,证明变径基圆渐开线型线的应用可有效地改善涡盘的应力与变形量,减少因变形产生的气体泄漏量,从而能够提高膨胀机效率,且结构更加紧凑。     

油气管道检测机器人样机设计与仿真分析

为提高石油炼化厂管道检修的自动化程度,降低劳动强度和成本,设计了一种工作于内径为(500~600)mm油气管道的检测机器人。提出了利用电动顶杆与压缩弹簧实现主、被动结合的新型变径方式,制作了实验样机,利用WiFi、MEMS陀螺仪及码盘实现管内无线通讯和定位。利用SolidWorks软件完成样机结构三维建模,并在ADAMS环境下分析了机器人在弯管中的行走过程;通过实验验证了设计方案的合理性,测试了机构在水平、竖直管道中的移动特性,评估了定位方案的精度。     

蒸汽管道连接的变径管泄露分析与对策

某厂蒸汽管道系统B炉主蒸汽管与蒸汽母管之接口变径管发生泄露造成全厂停机。本文以蒸汽管道连接的变径管为研究对象,对其断口作出了宏观检验、化学成分分析、扫描电镜分析及金相分析,指出了运行中产生开裂并泄露原因,对开裂过程进行了描述,并进行了应力分析,为解决问题提出了建议与对策。     

分支型管汇变径段的流场分析

在分支型管汇的主管前布置变径段可以提升流体在管汇内的流动特性.以具有变径段的分支型管汇为研究对象,运用ANSYS仿真软件对具有变径段的分支型管汇和水平分支型管汇进行数值模拟.忽略液体的自重及固体颗粒的影响,采用k-epsilon模型和simple算法求解管汇的流场分布情况.数值模拟结果表明,变径段的增加,减弱了主管管壁...     

疏水管道局部损伤的仿真模拟研究

电厂疏水管路中过渡管段(大小头)因减薄而引起泄漏,汽蚀及流体冲刷的协同作用是重要的影响因素.利用计算流体动力学软件对某电厂疏水管道的局部减薄进行了仿真模拟,得到了大小头处损伤的分布规律.计算结果表明:阀门后大小头的小径端静压出现最小值,并低于汽化压强,从而产生汽蚀;另外,此处流体剪切应力达到最大值,加速了流体对材料的冲刷.针对以上现象,文中提出了控制疏水管道局部损伤的防护措施.     

多层进气变径提升管内颗粒固含率分布研究

在循环流化床新型提升管冷模装置上,以空气-FCC催化剂两相体系为研究对象,分别考察了操作气速和固体循环速率对新型提升管内催化剂固含率分布的影响。结果表明,新型提升管内催化剂固含率分布形式不同于传统等径提升管;对于新型提升管而言,增大操作气速或减小固体循环速率均会提高催化剂轴、径向分布的均匀程度,然而提升管内不同高度截面上不同径向位置处的固含率对两者的敏感程度有所不同。