基于正交试验法和数值仿真的环形降压槽结构优化

降压槽存在相互矛盾的阻力和粘损特性均受各结构参数的影响,合理的结构参数选择一直是降压槽设计的难点问题.环形降压槽结构优化设计涉及到多因素多水平问题,数值仿真和正交试验设计方法相结合可以有效地减少对实验的依赖和试验次数.对环形降压槽进行结构参数化建模,建立了幂律流体在降压槽环空流道流动的数值仿真模型,可完成不同结构降压槽性能的数值仿真分析;制定了降压槽3因素3水平的多指标正交试验,采用极差和方差分析方法对试验的结果进行了分析,并用综合平衡的方法确定最优的降压槽结构参数组合.最终得到了各结构参数对降压槽的粘损和阻力性能的影响规律以及最优的结构参数,可为环形降压槽的设计和改进提供有价值的参考.     

变直径串联喷嘴内流特性研究

喷嘴在分层注入过程中起到调节聚合物分子量和压力损失的作用,而多级喷嘴的结构,由于分子链的逐级剪切作用,可在保证注入粘度的同时,更大的减小压力的损失.在此基础上提出变直径多级喷嘴的几何结构,利用Fluent数值模拟软件,对单级喷嘴、等直径多级喷嘴进行数值模拟,分析不同结构喷嘴对三元复合溶液速度、压力、湍动能以及平均应变速率的影响,结果表明随着流量的增大,三种结构喷嘴的压力损失和平均应变速率均增大,合理的变直径串联喷嘴可以达到与等直径串联喷嘴相同的注入效果,同时尺寸较小,方便工程应用.     

由Abel定理导出的组合恒等式、概率分布及应用

一般的损失分布为伽玛分布、威布尔分布或他们的特例指数分布 .但有些损失分布具有 U形特征 .本文根据二项式定理的另一种拓展形式 ,导出了一类新型组合恒等式 ,并将其推广到多维情形 .由此导出一类新的分布列 .最后给出了该恒等式和分布在图论和质量管理中的应用 .     

新型广义加权保费原理下风险保费的信度估计

本文研究了新型广义加权保费原理下风险保费的信度估计问题.利用了损失函数法,将新型广义加权保费原理定义为新型广义加权损失函数下风险的最优估计.在该损失函数下,把估计限定在经验估计的线性组合,根据均方误差最小原则得到风险保费的信度估计,并证明了信度估计的相合性,最后,在Esscher保费原理下对信度估计的相合性进行模拟验证,并在指数保费原理下与前人的结果进行了比较,结果发现已有的研究只是本文的一种特殊情况.     

基于新型负指数期望效用的投资组合选择模型

结合现有文献对最优投资决策问题的讨论, 提出了一类满足单调性和凹性的新型负指数效用函数, 并给出数学和经济学上的合理解释. 通过多种类型的加权函数以及对尾部的恰当描述, 损失分布的厚尾现象得到更加有效地控制. 利用$-统计量估计新型期望效用, 并说明其合理性. 进一步地, 构建了兼顾多种市场摩擦因素的实际投资组合选择模型. 选用中国和美国股票市场的数据进行实证研究. 结果表明了新期望效用的优越性和鲁棒性.     

基于风险网络的大型工程项目风险度量方法研究

风险度量是风险管理的基础,提出适合大型工程项目风险的风险度量方法.针对大型工程项目风险因素、风险信息、风险损失之间的复杂联系,构建大型工程项目风险网络,分别采用贝叶斯网络推理和网络层次分析法获得风险发生概率和风险量的估计,从而提出基于风险网络的大型工程项目风险度量方法.方法将风险损失量和风险损失发生概率进行了明确合理的结合,既可用于度量客观风险,也可用于度量主观风险.最后以槽菁头隧道施工风险管理为例说明该方法的具体应用步骤和效果.     

多孔介质中可压溶混流动的Galerkin方法

在多孔介质中,考虑单相的、一种可压流体被另一种流体所溶混驱替的流动.设诸集层Ω是单位厚度且视其为R~2中的有界区域,忽略重力项,混合流体的Darcy速度可表为 u=-K(x)/μ(c)?p,其中p为压力,K(x)为介质的渗透率,μ为与浓度c有关的粘度.设dρ_i/ρ_i=z_idp,其     

可压槽道湍流的直接数值模拟及标度律分析

采用基于非等距网格的紧致差分方法对Mach数为0.8,Reynolds数为3300的可压缩槽道湍流进行了直接数值模拟.建立了充分发展的可压缩槽道湍流数据库.该流场的统计特征（如等效平均速度分布,半局部尺度无量纲化的脉动均方根分布）与他人的数值计算结果吻合较好.在此DNS结果的基础上,作者对该流场进行了统计分析和机理研究.得到了可压缩槽道湍流场的高阶统计矩.同时分析了压缩性效应对近壁相干结构的影响机理,认为在可压壁湍流的近壁区,压力在压缩_膨胀上的做功部分吸收了脉动速度的动能,使得可压湍流的近壁速度条带结构更加平整.还对可压缩槽道湍流进行了标度律分析,指出可压槽道湍流中心线附近较宽的区域内存在标度律及扩展的自相似性.认为当Mach数不是很高时压缩性效应对标度指数影响不大.通过数值计算得到可压缩槽道湍流的标度指数.     

隐含风险中性分布在巨灾超额损失再保险定价中的应用

通过与标的风险相关的期权市场估计出隐含变换系数,然后以Esscher变换为工具,将巨灾损失统计分布风险中性化,从而对以该非交易风险为标的的巨灾超额损失再保险进行定价.同时,从期权定价的角度,结合Weibull极值分布和超额损失再保险的特点,给出了巨灾超额损失再保险定价的闭型表达式.     

关键重要型多属性消错决策方法

针对属性为关键重要型的多属性决策问题,利用消错理论提出一种新型的决策方法.首先,依据消错理论给出错误、错误极限损失值、关键重要型属性等概念;接着,根据多属性决策问题的特征给出判断属性值错误与否的规则;再接着,通过建立错误函数计算属性错误值,并依据错误值确定可行策略集;然后,利用消错离心法对可行策略进行排序与选优.最后,通过将所提出的新型决策方法与其他方法相比较,以说明其科学性和可行性.     

非牛顿流体偏心环空螺旋流的解析解

石油和化工中许多问题需要求解非牛顿流体偏心环空螺旋流。本文全面地研究了幂律流体和宾汉流体在偏心环空中层流螺旋流的流动规律与流动状态的判别。在理论上,根据流体力学原理,运用数学方法,在作者同心环空螺旋流的理论基础上,通过对偏心环空螺旋流流场的无限细分法,给出了该流场的视粘度分布、速度分布、流量和压降方程,进而建立了判别流态的稳定性参数。     

精确计算Bingham流体圆管层流压降及速度分布规律的新方法

Bingham(宾汉)模型情况下,多采用通用公式进行圆管层流压降的解析计算,即将Bingham模型本构方程代入粘性流体圆管层流流动通用公式进行计算,仅能得到压降的解析解.新方法结合Bingham流体本构方程与运动方程,建立有关力学平衡方程,并运用代数方程的根式解理论对圆管层流流动时的非线性方程进行求解,可直接求得Bingham流体圆管层流压降及速度流核区半径的解析解,进一步可求得圆管层流速度解析解;Bingham流体圆管层流速度的直接影响因素为流量、塑性粘度和屈服值,研究发现速度流核宽度与屈服值成正比,与流量及塑性粘度成反比,且流核的宽度越大,流核区的速度越小.     

Robertson-Stiff流体在偏心环空中的流动

石油钻井和完井过程中,经常出现泥浆、水泥浆和完井液在偏心环空中的流动。Robertson-Stif流体在描述这些流体的流变性时有很高的精度。文中根据Robertson-Stif流体的流变方程和偏心环空环隙间距的几何关系,利用相似原理,求解了该流体在偏心环形空间中作层流轴向流动时适于工程应用的二元速度分布,以及平均流速、流量和压降的表达式。研究表明:液体在偏心环形空间流动时与在同心环空中流动的最大差异,在于流经偏心环空不同间隙处流速的较大差异。文中还把Robertson-Stif流体的计算结果与采用宾汉模式和幂律模式的计算结果进行了对比。     

A note on the flow of a fluid with pressure-dependent viscosity in the annulus of two infinitely long coaxial cylinders

The dependence of the viscosity of fluids on pressure has been well established by experiments and it needs to be taken into consideration in problems where there is a large variation of pressure in the flow domain. In this paper we consider the flow of a fluid in the annulus between two cylinders whose viscosity depends on the pressure. First we consider the steady flow in the annulus due to the rotation of one cylinder with respect to the other. Then we study the problem of flow in the annular region due to torsional and longitudinal oscillations of one cylinder with respect to the other. In both the problems considered the flow is found to be markedly different from that for the incompressible Navier–Stokes fluid with constant viscosity.     

Modeling the transient outlet pressure and mass flow during flashing of HCFC-22 in a small nonadiabatic vessel

A model was derived from basic thermodynamic principles to describe the rate of depressurization within a small vessel. Major assumptions for the model included negligible kinetic and potential energy terms, saturated conditions within the vessel, and equal phase velocities through the exiting orifice. The two-phase homogeneous equilibrium and homogeneous frozen models, along with the single-phase model were used to predict the mass flux. A verification of the model was provided against available experimental data. Model predictions showed that the orifice size, initial refrigerant amount, and wall heat transfer have a more significant impact on the depressurization process than initial pressure and vessel volume for the test conditions.     

Dynamics of the pressure relaxation in a “depressurized” borehole

A problem of the pressure relaxation in a borehole after its “depressurization” is considered. An integral equation describing the evolution of the pressure in the borehole is obtained. It is shown that, by a choice of the initial bulk gas content and the height of the Impermeable part of the borehole, it is possible to obtain that the half-period of the pressure relaxation in the borehole lies within limits which are convenient for the technical realization of “depressurization”. Nomograms are constructed which enable one, when the values of the borehole parameters are known, to estimate the permeability of the surrounding porous medium using the half-period of the pressure relaxation.     

Extrusion of a viscocompressible material through a circular opening in an infinite wall

On the assumption that the motion of the visco-compressible material is slow and that the viscosity coefficients are constant, the author examines the simple problem of extrusion through a circular opening in an infinite wall. A formula is obtained for the flow rate as a function of the pressure drop, viscosity coefficients, radius of the opening, bulk modulus, and time.Mekhanika Polimerov, Vol. 2, No. 4, pp. 611–616, 1966     

固壁近旁Stokes流中粘性液滴的运动和变形

发展了一种模拟固壁近旁轴对称Stokes流中粘性液滴的运动和变形及直接计算固壁上应力的边界积分方法．用此方法对不同的液滴-固壁初始相对间距、粘度比、表面张力和浮力联合参数以及环境流动参数情况进行了数值实验．数值结果显示,由于环境流动和浮力的作用,随着时间的推进,液滴在轴向压缩,在径向拉伸．当环境流动的作用弱于浮力作用时,随着时间的推移,液滴上升并向上弯,固壁上由液滴运动所引起的应力不断减小．当环境流动的作用强于浮力作用时,随着时间的推移,液滴变得越来越扁．在这种情形,当大初始间距时,壁面上的应力随液滴的演变而增大;当小初始间距时,由环境流动、浮力及壁面对流动的较强作用的联合影响,此应力随液滴的演变而减小．由于液滴运动所引起的壁面应力的有效作用仅限于对称轴附近的一个小范围内,且此范围随液滴与固壁的初始间距增大而增大．应力的大小随初始间距增大而大为减小．表面张力对液滴变形有阻止作用．液滴粘性会减小液滴的变形和位置迁移．     

宾汉流体与塞流的衔接问题

宾汉体在流动时候,离边壁远的地方经常会产生塞流现象。由于塞流没有明确的本构关系式,所以在有些问题中,得到的解可能会存在不确定性。本文讨论了环孔流动和管流,利用剪应力的解析性质,得到了唯一的解,并且和石油工程中泥浆流动时压力降的常用公式进行比较,表达式的形状是完全一样的。