管道式油气水高效分离技术研究获进展

随着油气田开采时间的增长,采出液中含水率逐年增加,部分油田的含水率已达到95%以上,给目前已有的采出液处理工艺带来新的挑战。中国科学院力学研究所研发的管道式油气水高效分离技术,有效解决了目前油气水处理系统所面临的难题,可适用于陆地、海洋平台及井下等不同条件。管道式油气水高效分离技术主要由柱型旋流分离器、导流片型管道式分离器、T型多分岔管路和动态CFU气浮选等组成,突破了传统的采用大型储罐进行油气水分离的作法,使分离效率成倍提高。这种小型、紧凑、高效、快速的分离系统,由于工艺流程简单高效,且可在相对较低     

非线性物理学中的多体描述

讨论了系统在参量改变中的非线性突变行为，企图采用统一的方法，阐明性质相异多种多样的非性问题应当遵守的规律．     

固定化酵母粒子中生产乙醇的定态分岔行为研究

运用变分原理和打靶法将分布参数系统的非线性边值问题转化为集总参数系统的初值问题，基于延拓算法，研究了固定床中球形固定化酵母粒子表面乙醇和葡萄糖浓度随参数的变化关系，得出了单颗粒固定化酵母生产乙醇的多定态特性。结果表明：随系统尺度三的变化，方程出现分岔点；方程的解与液相主体浓度有关。在某些条件下酵母粒子表面浓度有三个定态：在多定态区域，随三的增加，方程一个解支的乙醇浓度迅速增加，从而可以在固定床中通过控制粒径而使反应器达到较高的产率。研究结果为固定床反应器的开工及控制提供了重要的理论依据。     

对称双弹簧振子系统的横振动的主共振与分岔

采用渐进法求近似解并用四阶Runge-Kutta法求数值解进行验证,分析和讨论了对称双弹簧振子受迫横振动周期解的多值性和振幅跳跃现象;绘制系统的分岔图研究系统拓扑结构随参数f0的变化,分析系统进入混沌的道路。结合对系统的Lyapunov指数、相轨图及Poincare映射的分析验证了上述结论,最后给出了系统的Lyapunov维数谱。     

线性脉冲哈密顿系统的分岔分析和控制

通过将非线性形式的脉冲引进到线性哈密顿系统里,离散映射、利用中心流形理论和分岔理论讨论了线性脉冲哈密顿系统的复杂动力学性质.理论上分析了系统周期-1解的存在和稳定的条件、flip分岔的分岔条件,设计了一个线性脉冲控制器控制系统的动力学行为,给出了能验证理论分析结果的数值结论.     

Jeffcott转子系统分岔点预测

首先简述了一种用于转子轴承系统的稳定性量化分析方法,即首先利用数值积分对高维非线性转子系统进行解耦,将Rn轨线映射为一系列R1映像轨线,然后在R1观察空间中定义轨线的稳定裕度,根据轨线稳定裕度利用灵敏度技术预测动力系统的分岔点。最后,对一个单跨转子模型试验台建立了动力学方程,并利用上述方法通过2个算例预测了系统发生分岔的参数值和分岔特性。预测结果与直接数值积分法在庞加莱截面得到的分岔参数值基本一致,但由于该方法利用了灵敏度技术,所以其分岔点的搜索过程比直接数值积分法中的试探法要快得多。     

三自由度模型覆冰输电导线舞动的数值仿真分析

基于考虑输电导线垂直、水平和扭转振动耦合的3自由度模型,利用数值方法,针对系统参数和环境参数对临界风速的影响以及可能的复杂舞动模式进行了分析.给出了覆冰厚度、初始覆冰角度、来流密度、导线初始张力、单位长度质量和横向阻尼比对临界风速的影响曲线.在讨论舞动可能出现的复杂运动时,发现随风速的变化,由于周期运动的分岔可导致概周期运动和混沌等复杂运动形式.     

线性时滞状态反馈下Stuart-Landau系统的多周期解

对一个stuart-landau系统引入时滞状态反馈,研究时滞对非线性系统动力行为的影响。发现时滞可使系统出现周期振动,与无时滞系统不同之处在于有多个周期吸引子共存的现象。从理论上预测由时滞导致的动力学行为,得到周期解的解析形式。随着时滞量的变化,周期解个数及其稳定性发生变化。并通过对比周期解的数值解和解析解,数值验证多周期吸引子共存的现象。这些结果对控制系统的振动和系统同步等有着潜在的应用价值。     

端部约束悬臂输流管道的非线性动力学特性

针对悬臂端受线性弹簧支承和扭转弹簧约束的约束悬臂输流管道,采用分岔图、相平面图、Poincare截面和Lyapunov指数等非线性振动的数值仿真方法,研究其在自激-参数激励-外激励联合激励作用下的非线性动力学特性,分析系统出现周期和混沌运动响应的参数条件,揭示其通向混沌的途径,探寻各参数对输流管道振动特性的影响规律和各参数之间的相互制约关系.数值仿真结果表明,管道系统随质量比、端部约束刚度和管道粘弹性系数的不同,分别呈现周期、概周期、阵发性和混沌运动多种响应形式,系统通过倍周期分岔或阵发性进入混沌,通过倍周期倒分岔脱离混沌.