自动复叠系统突变机理研究

文中从范德瓦尔状态方程导出了工质状态的气液相尖点突变机理.从自复叠循环低温节流阀的阀前工质状态入手,以自动复叠式循环的两个节流阀开度作为控制变量,分析了低温节流阀前工质状态的突变,进而针对自复叠试验中的突变现象进行了分析和解释.结果表明,随着自复叠循环的高温节流阀开度不断减小,低温节流阀前工质将由液相状态朝着气化突变方...     

新型涡流管的制冷特性研究

以新型涡流管为研究主体,通过实验,研究涡流管操作参数对涡流管性能的影响。根据实验数据,分析改变温度压力等操作参数对涡流管能量分离效应的影响。试验结果表明:当提高涡流管进气温度,其冷热两端出气温度升高,但并不影响涡流管的制冷效率;增加涡流管进气压力会提高涡流管制冷效应,并在冷流率为0.2时效果最明显;制冷效率随节流阀开度增加而增加且最终趋于稳定,而制热效率则随节流阀开度增加而减小并最终趋于稳定。     

变开度岩体裂隙多相渗流实验与有效渗透率模型

岩体裂隙的有效渗透率是描述岩体非饱和或多相渗流的关键参数,而裂隙开度是影响有效渗透率的重要因素.通过自主研发的粗糙裂隙多相渗流可视化实验平台,针对天然岩体裂隙复制而成的裂隙模型开展变开度条件下的多相渗流可视化实验,研究开度变化对多相渗流流动结构以及有效渗透率的影响.研究表明:非湿润相流体运动通道,在低流量比条件下呈现出气泡流流动结构,而在高流量比条件下呈现较为稳定的通道流流动结构.随着开度的增加,非湿润相流动通道的分支变少、等效宽度增加,两相流体的有效渗透率均增大,流动结构趋于稳定.可视化结果还阐明了柱塞流流动结构下,两相流体交替占据裂隙空间的竞争机制:当非湿润相流体通道由连续转变为不连续时,裂隙进出口压差显著增加;反之,当该通道由不连续转变为连续时,压差显著减小.最后,基于分形理论以及渗透率统计建模方法,建立了考虑开度效应的岩体裂隙多相渗流有效渗透率理论模型,并通过实验测定的有效渗透率数据验证了该模型的正确性与有效性.     

岩体交叉裂隙水流分配特性研究

岩体交叉裂隙的水流分配特性对揭示水体运移规律、人工疏导地下水、优化水力压裂方案等具有指导作用。文章利用自制裂隙渗流实验装置测试了常见"一进两出""人"字裂隙开度、交叉角度变化时的流量分配特性。利用交叉控制体模型和雷诺输运方程分析了产生流量差异的原因。结果表明,偏流来自惯性力与裂隙壁面法向力作用产生的漩涡;流量分配只受进口和旁路裂隙开度的影响,与交角和水力梯度无关;旁路流量比(旁路流量与进口流量之比)与裂隙开度间存在实验幂次定量关系。     

不同阀门开度下泵作透平系统启动特性

为了揭示阀门开度对泵作透平循环系统启动特性的影响,本文对泵作透平循环系统在五种阀门开度情形下进行了三维黏度非定常流动的数值计算,得到了启动过程中各个过流部件的外特性和内流特性,同时还借助于熵产分析和Q准则深入分析了管路系统内各部件的能量损失情况。结果表明：随着阀门开度增大,泵作透平叶轮流域与阀门流域内涡与熵产的分布逐渐增加,即能量损失增大。泵作透平进出口压降、流量、扬程均随着阀门的增大而增大,但阀门开度大小无线性关系。     

水力压裂解析模型裂缝扩展参数敏感性分析

水力压裂形成复杂裂缝网络是致密储层油气开采的重要技术,掌握水压裂缝扩展机理是控制压裂行为和优化压裂效果的关键.水压裂缝动态扩展行为涉及储层岩体、注入压裂液、压裂实施工艺等方面,其中水力压裂扩展时间、压裂液流体动力粘度系数、压裂液流体注入流速、储层岩石剪切模量成为决定裂缝扩展长度和裂缝开度的重要因素.本研究采用KGD、PKN两类等高解析模型对主控因素的参数敏感性进行分析,直观、快速、可靠地获得水压裂缝扩展长度、张开度动态演化行为的量化数值.研究发现,压裂持续开展过程中水压裂缝扩展长度呈线性增长、开度逐渐趋于稳定,高流体动力粘度导致裂缝难扩展、形成较大裂缝开度,通过增加压裂液流体注入流速可同时增加裂缝扩展长度和开度,较高的岩石剪切模量将降低水压裂缝的开度.通过对比两类解析模型在不同参数下的水压裂缝扩展结果,分析压裂参数与裂缝扩展的相关性和敏感系数,讨论水力压裂解析模型的裂缝扩展参数敏感性.     

水泵水轮机空载开度压力脉动特性预测

为了解水泵水轮机非同步导叶启动过程空载开度下的压力脉动特性,优化机组的性能提高并网成功几率,采用RNG k-ε模型对水泵水轮机非同步导叶空载点进行模拟,并对内部流场和压力脉动特性进行了分析。结果表明,转轮与活动导叶之间的压力脉动由叶片通过频率央定,尾水管涡带的周期性旋转导致尾水管进口呈现低频压力脉动,压力脉动幅值最大处位于预开启同步导叶与转轮之间。     

钢管混凝土拱桥界面脱空光纤传感研究

基于光时域反射技术，进行了分布式传感光纤检测拱桥钢管混凝土交界面脱空的研究。通过试验确定了光纤在钢管内的布置型式和保护型式，使得光纤能在钢管内准确定位并有效保护，实际工程中存活率达到80％；构建全自动力-光耦合试验系统，进行了交界面脱空传感试验和预应变大比尺钢管混凝土界面脱空仿真试验，建立了力-光耦合本构关系，试验中脱空初始感知开度达到0．1mm，动态范围达到4．8mm，脱空定位达到0．2m。在首次布设光纤传感监测系统的拱桥工程中，检测到大面积脱空，并确定了脱空开度、位置及范围，对于提升大型桥梁工程无损检测水平具有实用意义。     

自复叠制冷中节流阀开度对流量影响实验研究

自复叠制冷循环中节流阀的开度对于整个系统循环的性能有直接影响.文中针对自复叠制冷循环中主节流阀和支节流阀开度对流量的影响进行了实验研究.实验结果表明:主节流阀开度、支节流阀开度对于主流流量和支流流量都有显著地影响;在相同开度变化下,主节流阀与支节流阀的交互效应对于主流的影响比支流的影响大.     

控压钻井中两步关阀阀芯所受瞬变压力研究

建立了控压钻井中节流阀阀芯所受的瞬变压力模型,结合差分方法,通过计算机编程对其求解。结果表明:在控压钻井关阀过程中,两步线性关阀比一步线性关阀的手段灵活,减小了系统内的最大瞬变压力;两步关阀可分为两步时间关阀与两步开度关阀,两步时间关阀阀芯受到的瞬变压力变化趋势为波动后达最大,两步开度关阀的瞬变压力平稳地增至最大;在10s线性关阀中,两步开度关阀阀芯所受的最大瞬变压力为3.31MPa,两步时间关阀阀芯所受的最大瞬变压力为3.65MPa,一步关阀阀芯所受的最大瞬变压力为4.85MPa,可见两步关阀与一步关阀相比,阀芯受到的最大瞬变压力减小了31.75%。