含集中质量悬臂输流管的稳定性与模态演化特性研究

本文主要研究通过调控集中质量对悬臂输流管稳定性和振动模态特性的影响规律,为输流管动力学性能的可控性提供理论指导和实验依据. 首先基于扩展的哈密顿原理,建立了含集中质量悬臂输流管的非线性动力学理论模型. 基于线性动力学特性分析,研究发现集中质量沿管道轴向位置变化对输流管发生颤振失稳的临界流速有重要影响.并通过伽辽金前四阶模态截断处理线性矩阵方程式,定性地分析了集中质量位置与质量比的变化对于输流管稳定性影响的变化.实验结果表明, 输流管的颤振失稳模态随集中质量位置的变化发生了转迁. 此外,基于动力学理论分析, 发现集中质量比值对失稳临界流速也有重要的影响,且主要取决于集中质量的安装位置. 基于非线性特性,进一步分析了集中质量对输流管振动幅值的影响. 实验和理论研究发现,集中质量位置从固定端向自由端变化时, 输流管振幅表现出先增大后减小趋势,且振动模态也从二阶转迁到三阶.本研究有望为输流管振动驱动应用提供理论支撑与指导意义.      

椭圆截面曲线管道内二次流动的Galerkin解

推导了任意空间曲线直角坐标系内的张量流体力学方程．采用Galerkin方法和计算机符号运算技术求解了椭圆截面螺旋管道（电括弯管、扭管）内的二次流动．计算结果表明了Galerkin方法的适用和有效性，克服了振动法的小参数局限．对所得结果的分析揭示了椭圆截面螺旋管道内流动的特性，给出了k,r和Re较大情况的研究结论．     

海洋结构物摩擦学问题的研究进展

海洋结构物主要包括海上钻井平台、油气开采平台、FPSO、海底输油管线及海上大型储油罐等大型海上结构物.海洋结构物总是处于波浪、海流、风暴、海冰等严峻海洋环境中,并受到海生物污损、海洋腐蚀、磨损等多方面因素相互作用的影响,摩擦学问题无处不在.论文针对海洋平台结构、流体处理及运输设备、定位设备及作业设备四方面的摩擦学问题进行论述,主要介绍了海洋平台结构、管道系统及海水泵、锚链及螺旋桨、钻井套管及电潜泵等海工设备的工作特点,概述了国内外关于这类海工设备的摩擦学问题的研究现状,并对海洋结构物的摩擦学研究重点进行了展望.     

高饱和黏土中爆炸波作用下直埋聚乙烯管的动力响应

为了解决爆破作业对近距离埋地管道的安全评估问题,对高饱和粘土中爆炸波作用下聚乙烯(polyethylene, PE)管道进行了一系列管道动态响应的原型实验,得到了不同药量下管道动应变、动压力的实验数据和管体及地面的振速数据。实验结果表明:PE管动应变峰值同比例距离具有良好的幂函数衰减关系,在6～11 m/kg^1/3比例距离范围内,PE管的环向峰值应变衰减指数(绝对值)比轴向峰值应变衰减指数大;管道动态响应的主振频率略高于土体的主振频率,两者在同一量级,管道合成速度衰减指数大体和管道轴向应变衰减指数相当;压电陶瓷片所测得的电压信号和同测点的应变变化率信号具有较强的相关性。高饱和黏性土由于含水量较高,近距离柔性PE管因受到局部冲击会产生较大的环向应变,管道安全计算时应充分考虑这一因素;随着比例距离的增大,环向应变水平降低,轴向应变水平相对增强;压电陶瓷片因为具有良好可靠的动态性能,作为埋地管道现场监测的技术手段值得采用和推广。     

厚壁管道周向导波检测技术实验研究

厚壁管道是火电机组四大管道系统的核心部件,将超声导波技术应用于厚壁管道的无损检测显得十分重要.首先确定厚壁管道检测的激励方式,优化选取适合厚壁管道检测的0.5MHz探头和楔形块角度为60°的斜探头组合.通过改变斜探头与外壁轴向缺陷之间周向距离,在一定范围内仍可检测到缺陷回波,且接收到的周向回波幅值变化不大,表明周向导波...     

大跨越管道油气混输压力波速及响应特性研究

基于双流体模型,利用小扰动理论,提出了油气混输大跨越管道压力波速模型.利用计算机编程对其求解,通过大跨越管道油气混输实例,得到了以下结论:压力波速的变化受气相影响较大,即使少量气体也能在较大程度上影响压力波速,随混输气量增大,压力波速减小,压力响应时间延长;混输低点气体所承受的压力较混输高点大,从而低点处气相压缩系数小,混输低点较混输高点压力波速增大,压力响应时间相应缩短;在输运管道低点处,气体受到极大压缩,压力波速的变化不明显,几乎收敛于恒定值,在混输管道高点处压力波速变化剧烈.     

基于Sagnac光纤干涉仪的管道泄漏检测和定位技术

研制了一种基于Sagnac干涉仪的分布式光纤传感器,可实时进行管道泄漏检测与定位.阐述了该传感技术的工作原理和泄漏点定位方法,并推导了泄漏引起的光信号相位变化表达式。管道泄漏实验结果表明,水压为0.3MPa时,该技术能有效地检测到管道泄漏的发生并准确定位。     

基于混频DSGE模型的石油价格波动及石油消费偏好动态效应研究

本文将石油作为生产原料和消费品分别引入生产和消费过程,构建了包含石油的动态随机一般均衡模型,并基于混频数据对模型参数进行贝叶斯估计,进而考察石油价格冲击和石油消费偏好冲击对中国宏观经济的影响机制。理论分析表明,石油价格上涨推动生产边际成本上升,短期内会引发成本推动型通货膨胀,中期内会导致产出下降,对中国宏观经济具有负向影响。为增强中国宏观经济抵御国际原油市场风险的能力,应当不断增强生产要素间的替代弹性,降低中国经济对石油的依赖度。此外,正向的家庭石油消费需求冲击,不仅对家庭的消费、投资决策产生影响,还通过扩大总需求拉动经济增长。考虑到现阶段石油消费偏好冲击对经济增长仍存在积极效应,在推进中国经济绿色发展的进程中,应妥善处理能源、环境与经济三者间关系。     

不锈钢材料及TiN镀膜处理后PSD测试实验研究

PSD性能是评价电子储存环真空室材料及材料表面处理优劣的一个重要指标.对一约1.5m长不锈钢管道真空室进行了镀TiN薄膜处理,并在合肥光源机器研究用光束线(MSB)的PSD实验站上对该真空室在镀TiN薄膜处理前后分别进行了PSD性能测试实验研究.测试研究结果表明,TiN薄膜处理对于减小不锈钢材料PSD有非常明显的作用.     

在多孔介质中完全可压缩、可混溶驱动问题的差分方法

用高压泵将水强行注入油层,使原油从生产井排出,这是近代采油的一种重要手段,将水注入油层后,水驱动油层中的石油,这就是两相驱动问题。对可压缩、可混溶问题,其密度实际上不仅依赖于压力而且还依赖于饱和度。其数学模型虽然早就提出,但在数值分析方面,无论在方法上,还是在理论上,出现了实质性困难。到目前为止,仅研究了密度