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关键词： 垂直拖曳线列阵   角度偏移   绕流阻力  

摘要： 预测和计算水下垂直拖曳线列阵的水下受力构型是拖曳线列阵设计中的重要环节。论文通过对测量船尾部悬挂的水下垂直拖曳线列阵进行受力分析,建立仿真模型,计算多种工况条件下拖曳线列阵角度偏移和阵列受力情况。仿真结果表明:角度偏移、拖曳力随速度的增加而增大,速度变化斜率随锚体质量的增加而增大;垂直拖曳线列阵长度与角度、拖曳力呈正比关系,且低速条件下阵列长度变化对角度影响大。为避免对系统带来安全隐患,相对速度应控制在4m/s以内,拖曳线列阵长度应控制在100m以内。

关键词： 扩压叶栅   波纹叶片   流动分离   流动损失   DES数值模拟  

摘要： 为了研究新型被动流动控制技术-波纹叶片对扩压叶栅流动分离的控制效果并探索其流动机理,本文采用分离涡算法(DES)对0°和8°攻角下的原型和波纹叶片进行数值模拟。研究结果表明:在0°攻角下,波纹叶片对扩压叶栅性能产生的影响非常微弱,总体性能与原型叶栅基本相当,非定常流动具有较好的周期性;在8°攻角下,波纹叶片能明显降低叶栅总压损失、减小流动分离。详细的流场细节分析表明,叶片表面的波纹能诱导产生一对反向旋转的流向涡,有效加强叶栅前缘的局部流动,为附面层的低能流体注入动量,从而提高了附面层抗分离能力,延缓了分离的产生。

关键词： V-port ball valve   V-angle   experiments and simulations   flow coefficient   pressure fluctuation   energy loss  

摘要： Process valves are responsible for regulating and controlling the rate and direction of flow in pipeline systems. The V-port ball valve is one kind of process valve with a regulating performance influenced by V-angle. In this article, a DN50 V-port ball valve is taken as the research object. This work therefore aims to investigate the effect of and relationship between the V-angle on valve performance and internal flow properties via experiments and numerical simulations. Results indicate that an increase in either V-angle or valve opening causes a large-pressure fluctuation near the valve outlet, thus leading to a long pressure-stable distance. Meanwhile, the flow coefficient increases exponentially with valve opening, and the value of the exponent remains at 2.5 for different V-angles. Furthermore, the stable position of internal energy loss along the downstream pipe is well-matched with the stable position of external pressure fluctuation. This inspires a new method for controlling the pressure stability downstream from the valve. These results may facilitate improvements in the design and optimization of the process valve, thus benefiting the development of fluid transport techniques in energy industries.

关键词： SPH方法   流体模拟   边界处理   对称区域   表面张力   CSF方法   表面粒子提取  

摘要： 流固边界处理一直是流体模拟的研究重点,边界力法和虚粒子法是研究流固边界的常用方法。边界力法通过对铺设在边界上的粒子施加排斥力防止粒子穿透,但边界力的计算限制了模拟速度。虚粒子法在边界处生成虚粒子,随着粒子数的增加所需的虚粒子数也随之增加,导致计算速度下降,且会出现流体与边界分离的现象。为此,提出一种对称区域边界处理方法,在保证逼真度的前提下满足实时性要求,随着粒子数的增加,其耗时增长也明显比其他传统方法慢,更适合对复杂场景的模拟,同时避免了边界处流体与边界分离的现象。CSF方法是处理表面张力常用的方法,可将表面张力看作体积力进行计算,大大减弱了表面形状对曲率计算的影响,而事实上曲率的计算只与表面的形状有关。为此,对CSF方法进行了改进,提出了一种基于表面粒子提取的表面张力计算方法,减小了传统CSF方法计算曲率的误差,提高了计算速度。模拟仿真的效果验证了该方法的有效性。

关键词： 油气充注   成藏特征   荧光光谱   流体包裹体   羊D1井   金羊盆地  

摘要： 通过流体包裹体岩相学及显微荧光光谱方法,详细分析了辽西金羊盆地羊D1井的油气充注特征。羊D1井髫髻山组检测到大量黄色、黄绿色、蓝绿色荧光油包裹体及黑灰色纯气相包裹体。通过宿主矿物及同期盐水包裹体均一温度统计分析,认为羊D1井油气充注可划分出4个幕次。另外,羊D1井有机包裹体微束荧光光谱呈现出两种不同的光谱谱型形态及结构,认为羊D1井至少存在两个油源。主峰波长在530.9~535.0nm之间的油源,随着成熟度的增加,分3幕充注成藏。主峰波长在491.2~491.6nm之间的油源,为1幕充注。对比羊D1井及邻区牛D1井原油生物标志物及微束荧光光谱特征,推测前一油源来自中、新元古界,并在早期充注,随后遭破坏改造、降解形成沥青;后一油源来自下侏罗统北票组。

关键词： 大坍落度混凝土   流动性质   粒子间相互作用力   表面张力   接触角  

摘要： 混凝土坍落度是坍落度桶内的拌合物截锥体去除周围约束后,在自重作用下发生变形大小的度量。拌合物自重所具有的势能在坍落过程中一部分转变成向下运动的动能,另一部分转变成克服拌合物内部粒子间作用力而产生的变形能,以及拌合物在底板上铺展时需要克服底板材料中的分子对拌合物分子间的相互作用能。按照拌合物变形的大小,分别讨论了截锥体小变形和截锥体铺展两种情况下的能量转换方式,并在考虑粒子间相互作用力与拌合物与底板接触角两个因素的情况下对宾汉姆流体方程进行了修正,以期对大坍落度混凝土拌合物的流变方程进行量化分析。

关键词： 泡沫钻井液   协同增效   表面活性剂   泡沫综合值   表面张力  

摘要： 目前随着油气钻探井深的增加,泡沫钻井液的抗温性成为泡沫钻井的限制条件之一。不同类型表面活性剂之间存在协同增效作用,因此可通过表面活性剂之间的复配实现泡沫性能的稳定提升。笔者选用了6种表面活性剂,确定最佳发泡浓度是0.6%,以泡沫综合值为泡沫性能指标,对泡沫性能较好的4种表面活性剂进行了耐盐性能、抗温性能评价。实验表明,十二烷基二甲基氧化铵(OA)随盐度的增加,泡沫综合值曲线变化平稳,耐盐性较好;α-烯烃磺酸钠(AOS)在100℃以上时泡沫综合值较高,耐温能力较好。再对AOS和OA以不同浓度比例复配,得到2者最佳配比是4∶1,复配体系最佳发泡浓度为0.4%。通过BZY-1表面张力仪对复配体系评价,表明复配发泡剂表面张力值随温度升高而降低,复配发泡剂体系更加稳定;抗温性评价表明复配体系在150℃以下时协同作用明显,耐温性效果较好,在100℃时泡沫综合值可以达到21.96×10^4 mL·s。

关键词： 磁化水   表面张力   pH值   时效性  

摘要： 利用磁场能处理水技术已日渐引起人们的重视,拟采用永磁铁对自来水进行磁化处理,利用自制磁化水设备对磁化水的pH值、表面张力等参数进行试验研究和对比分析,分析其随时间的变化规律。试验结果表明,随着自来水处理遍数的增加,磁化水的表面张力随之减小,变化幅度约为1.0~5.0 mN·m-1,而磁化水p H值随之增加,变化幅度约为0.6~0.8。磁化水静置后,其表面张力约能保持25 min,而pH值至少能保持30 min。

关键词： 聚醚   有机硅表面活性剂   表面张力   润湿性能  

摘要： 以有机硅嵌段聚醚、氯乙酸钠和NaOH为原料,合成了羧酸盐型有机硅嵌段聚醚。采用正交实验法对反应条件进行了优化,并利用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征。考察了产物溶液的表面张力和润湿性能。结果表明,较优的反应条件为:反应时间5 h,反应温度60℃,n(有机硅嵌段聚醚)∶n(氯乙酸钠)=1.0∶2.1,n(氯乙酸钠)∶n(NaOH)=1.0∶1.1。产物溶液的表面张力最低降至25 mN/m左右,具有良好的润湿性能。

关键词： 表面张力   熔盐   轮廓拟合   悬滴  

摘要： 基于轮廓拟悬滴法原理,设计制造了温度测量范围为20~1 000℃的高温熔体表面图像提取设备,并于Matlab平台下采用Canny算子及坐标轮换法进行图像处理及拟合计算,获得了理论误差为1. 012%的表面张力测量系统,应用该系统测量了四元混合溴化熔盐表面张力于400~600℃无分解熔融状态随温度的变化情况,与其他学者所测数据及理论分析进行比较,差别低于1. 6%,测量系统可信度良好,可用于熔融态传蓄热介质表面张力的测量。