旋流井眼净化工具携岩性能影响因素研究

针对水平井段岩屑易沉积、安全隐患大的问题,提出了一种内外螺旋组合的复合旋流式井眼净化方案,旨在以螺旋流来抵抗岩屑颗粒的沉积,使岩屑保持悬浮态,进而提高岩屑的运移效率,保证钻井安全.利用Fluent-EDEM耦合模拟的方法探究螺旋叶片数量、钻井液排量以及岩屑粒径对旋流井眼净化效果的影响规律.研究发现:螺旋叶片数量对井眼净化效果存在较大的影响,叶片数量为3和4时井眼净化效果较好,螺旋叶片数量为4时携岩效率最大,可达96.14％,与单叶片工具体相比效率提升了近30％;旋流井眼净化工具体的临界启动排量在15～20 L∕s,临界轴向运移速度在0.8 m∕s左右,岩屑不沉积的临界角速度在250 rad∕s左右;从携岩效率来看,岩屑粒径并非越小越好,粒径与携岩效率之间呈现波峰变化,最佳携岩粒径在3～4 mm.     

变功率跟踪轨迹的光伏并网低电压穿越策略

提出了一种新型的变功率跟踪轨迹的低电压穿越控制策略。通过电压跌落幅度的前馈控制对功率跟踪轨迹进行调节,实时改变光伏电池端电压,进而快速有效地控制光伏电池功率的输出,实现逆变器两侧功率的平衡;通过与并网逆变器的协同控制,保证逆变器并网输出电流在不越限的前提下,为电网提供尽可能多的有功功率和无功功率,最大限度地支持电网电压的恢复,实现了光伏并网系统的零电压穿越。通过在不同光照强度和温度条件下对多种场景的仿真模拟,验证了所提控制策略的有效性。与传统控制策略相比,采用该策略不需要添加额外的设备,不仅实现了系统的安全、稳定运行,而且降低了光伏发电系统的成本,更具实用性。     

致密砂岩储层支撑剂优选研究——以临兴神府区块为例

为了降低水力压裂对致密砂岩储层进行改造的成本,更好地释放临兴神府区块储层产能,首先采用HXDL-2C支撑剂长期导流能力评价系统装置开展了支撑剂导流能力评价实验,主要研究了闭合压力、铺砂浓度、石英砂粒径和不同粒径组合、石英砂和陶粒组合比例对支撑裂缝导流能力的影响,然后结合文中提出的支撑剂优选原则和数值模拟研究来指导临兴神府区块太2段储层在压裂施工时进行的支撑剂优选工作。结果表明,闭合压力的增加会导致支撑剂导流能力减小;闭合压力一定时,导流能力随铺砂浓度增加而增大;不同粒径支撑剂组合,导流能力随小粒径支撑剂比例的增加而减小;石英砂和陶粒支撑剂组合,随陶粒所占比例的增加导流能力增大。在以上研究基础上,优选出石英砂(20/40目)∶陶粒(20/40目)=1∶1的组合比例在铺砂浓度为4 kg/m²的条件下进行太2段储层压裂施工时,增产效果较好。     

基于物联网的藜麦生长周期管理系统的设计与实现

针对现有藜麦种植过程中监管信息不全面和管理信息不可查等问题,从信息采集、生长监测、系统功能设计和系统功能实现方面设计藜麦生产周期管理系统。系统搭建时将二维码作为信息载体,应用SQL Server工具管理数据库,采用J2EE作为后台服务端,以B/S架构为基础开发人机交互界面。通过物联网技术中的传感器技术、嵌入式技术以及短距离无线通信技术作为底层技术支撑,实现从藜麦种植、收割到干燥的全过程信息追踪,并最终呈现在管理系统平台上。通过生长周期管理平台实现对藜麦生长周期全程监测,方便生产者管理藜麦种植过程,并满足消费者对种植信息查询的需求,以达到藜麦生长周期透明化目的。     

种子纵向分布均匀性指标及空间分布均匀性评价方法

播种作业后种子分布均匀性的好坏直接影响作物出苗和产量,传统评价方法受种子纵向分布均匀性指标的限制而不能较好地表征种子分布均匀性,为此本文提出了一种种子纵向分布均匀性指标计算方法。通过结合播种深度和种子距离行中心偏差两个指标,实现从一维(纵向、播种深度方向和侧向)、二维(水平平面和垂直平面)到三维空间种子分布均匀性的表征。田间试验(3种开沟器类型和2种作业速度)结果表明:相同作业条件下,种子纵向分布均匀性新指标(即理论播种点与实际播种点距离偏差)的标准差(C)和极值(R)均小于传统指标(种子纵向投影点坐标与播种理论粒距计算的播种点纵向投影点坐标的偏差)的标准差(C')和极值(R')。田间试验验证了本文提出的种子纵向分布均匀性指标的准确性及其用于评价种子在纵向、水平平面和三维空间分布均匀性的优越性。     

AZO基双层/多层薄膜的制备及性能

采用磁控溅射法在普通钠钙浮法玻璃表面先获得厚度为50 nm的AZO(掺铝氧化锌)底层,然后制备出不同Ag层厚度(4、6、8或10 nm)的Ag/AZO双层膜以及不同AZO顶层厚度(10、30、50或70 nm)的AZO/Ag/AZO多层膜,考察了它们的表面形貌、晶体结构、方块电阻、透光率和品质因子.结果表明,Ag层厚度为6 nm时,Ag/AZO双层膜表面Ag粒子分布均匀,致密度较好,晶粒尺寸最大,综合性能最佳.在此双层膜的基础上沉积50 nm厚的AZO顶层可以较好地覆盖Ag层,提高薄膜的致密度,令晶粒尺寸明显增大,得到综合性能最佳的AZO/Ag/AZO多层膜.     

气井中旋流式引射器性能影响因素研究

针对天然气开采过程中串联高压井抑制低压井产气的问题,提出了旋流式天然气引产工艺,利用高压井天然气对低压井进行引产作业,提高产气量。采用数值模拟方法探究螺旋叶片结构参数对引射器内部流场的影响规律。研究发现,在给定工况参数下,改变有旋引射器螺旋叶片的结构参数对引射系数的影响并不大; 改变高压入口压力值对有旋引射器的引射性能存在较大的影响。控制螺旋叶片数量为3,导程为200 mm,径向厚度为20 mm时,在压力为221.3～281.3 kPa时,引射系数均高于0.5。其中,压力为281.3 kPa时,引射系数达到峰值0.558,引射性能达到最佳。流体介质存在杂质颗粒时,有旋引射器能够在保证引射性能的情况下缓解颗粒沉积。     

基于边缘剔除的陆基高光谱图像噪声评估方法

为了准确地对陆基成像条件下高光谱图像的噪声水平进行评估, 提出了一种基于边缘剔除后残差调整的局部标准差法。首先将获取的高光谱图像分成若干个大小合适的子块, 而后利用Canny边缘检测算子检测出图像的边缘信息, 判断并剔除其中含有边缘的子块, 将剔除边缘子块后的均匀子块采用多元线性回归后求取残差的方法进行噪声估计。结果表明, 对同一幅陆基高光谱图像的不同子区域进行4×4像元与8×8像元分块, 得到的噪声总误差值分别为1.985×103与2.197×103。该噪声估计方法对陆基成像条件下高光谱图像的噪声评估具有较强的鲁棒性, 可为后续陆基高光谱图像处理与应用提供参考。     

基于Flex传感器的免耕播种机播深自动控制系统

为了解决免耕播种机在秸秆覆盖地作业时由于播种深度不够造成的种子裸露现象,以及提高免耕播种机播种深度的控制精度,设计了一套免耕播种机播深自动控制系统,采用Flex传感器作为仿形元件,建立了其在限深轮内的运动数学模型,推导出了Flex传感器的输出电阻变化率与传感器进入印痕区长度的关系。并据此模型采用3个Flex传感器实时检测限深轮与地面接触时的胎面形变,实现播种单体对地压力的监测。系统根据播种单体对地压力的变化,控制电-气比例阀实时调节气压弹簧对播种单体的下压力,从而保证播种深度的一致性。田间对比试验结果表明:Flex传感器和PVDF传感器均具有可靠的仿形性能,在播种作业速度为2.78m/s时,基于PVDF传感器的控制系统和基于Flex传感器的控制系统均能实现播种深度自动调节功能,但后者的控制精度更高,其控制误差在±8mm之间。