油罐油气惰化置换过程数值模拟研究

基于对油罐惰气置换原理的分析,建立了油气惰化置换过程的紊流模型,采用压力和速度耦合场的PISO算法,完成了油罐惰气置换过程的数值模拟研究。用原型实验数据对模型进行了验证,经验证对比表明模型与实验结果吻合较好。进一步研究表明,对于3 000 m^3的油罐,约整个置换过程的前9 600 s,罐内气体处于爆炸燃烧范围,置换约9 600 s后油罐已处于安全状态;＂置换死角＂出现在靠近燃惰气进口两侧的中央偏下位置;罐内各气体组分除在靠近燃惰气进口一侧的较小空间内对流扩散速度较大外,其他大部分位置各气体组分对流扩散速度较小。这些结论将为油气惰化置换过程的进一步优化提供一定的参考依据。     

进气口位置和进气体积流量对油罐油气惰化置换效率的影响

采用机械通风方式对油罐油气进行处理,具有安全性差、通风时间长和效率低下的缺点;利用燃惰气对油罐油气进行处理,可较好地克服上述缺点。在前期研究的基础上,设计模拟实验台架,以燃惰气为介质,实验研究进气口位置和进气体积流量对燃惰气惰化置换油罐油气的影响。     

基于三维激光扫描技术的变形立式油罐容积检定

油罐作为大型储存和计量容器,快速、准确地计量其容积是大型能源储运工程的重要环节。针对目前三维激光扫描技术对壁板已发生变形的立式油罐容积检定无法给出准确结果的情况,提出了新的检定方法。壁板发生变形的油罐,由于变形处壁板水平截面不再是一个标准圆,于是采用一种新的算法用于计算变形油罐截面面积;充分利用油罐的三维点云数据,使用Matlab编制程序实现了三维点云数据的自动分层;结合罐体点云自动分层与计算得到的截面面积,将罐体点云导入程序即可得到油罐容积,实现了对变形油罐容积计算的自动化处理。通过对某立式油罐进行现场试验和数据处理,结果证明提出的新方法可以精确实现对变形油罐的检定。     

油罐火灾泡沫灭火剂用量实战系数研究

通过统计我国典型油罐火灾案例,计算出实际火场的泡沫灭火剂实战系数,提出了油罐火灾泡沫灭火剂实际用量的3个影响因素:泡沫飞散罐外因素、着火油罐内部影响因素、气候影响因素。采用层次分析法建立了泡沫灭火剂用量评价数学模型,再将数学模型计算得到的结果与统计得到的实战系数进行对比,分析误差,有助于消防部队在火灾现场更加科学、合理地调用泡沫灭火剂。     

中学化学继续教育应强化实验研究

通过Ｚｎ与Ｃｕ（ＮＯ_３）_２溶液反应的实验分析,提出了研究和全面认识置换反应的思路。对中学化学教师继续教育中实验教学应解决的问题进行了讨论。     

油罐基础渗漏油气扩散模型研究

基于油罐基础渗漏特征,结合实验数据,提出油罐动态渗漏边界条件,建立油罐基础渗漏油气扩散数学模型。采用有限差分法对扩散过程进行数值模拟,结合同工况实验室及现场油罐基础渗漏数据进行对比分析,并对模型的准确性和可靠度进行了验证。结果表明,模型计算结果与实验数据吻合较好,相对误差在可接受范围内,该模型能够准确预测监测点油气到达时刻,揭示油气渗漏扩散规律。     

立式拱顶油罐罐顶凹瘪变形测量方法

拱顶油罐罐顶的变形程度是油罐使用状态鉴定的重要参数之一。罐顶变形大部分为凹瘪变形,对罐顶凹瘪程度的测量包括凹瘪度和凹瘪面积。分析了现有罐顶变形测量方法的优缺点,在已知油罐罐顶曲率半径R和内直径D的基础上,通过皮卷尺和量油尺测量变形测量点与罐顶中心的水平距离XXN和垂直距离YXN,利用几何关系得出测量点的凹瘪度计算公式;凹瘪面积的估算分为罐顶中心有变形和无变形2种情况,利用球缺上表面计算方法得出估算公式。利用该测量方法实际测量了一座500 m3的洞库拱顶变形油罐,得出了测量和计算结果,并分析了测量误差。     

紊流时输油管道油流静电带电计算研究

对紊流条件下输油管道内油流静电带电的计算进行了研究。在合理简化紊流扩散系数和油流速度的基础上,推导出油内有关油流带电的电荷输运方程的解析解,并且根据该解析解导出了冲流电流计算公式。该计算公式同时适用于所有电导率范围内液体介质冲流电流的计算。最后利用文中推出的计算公式对一实验油道的油流带电进行了计算,结果显示公式得到的值和实验值非常吻合。     

基于试验研究的大型油罐冷却用水量估算

根据利用移动摇摆炮对10×10^4m^3着火油罐冷却试验的结果,对大型着火油罐冷却用水量实验和理论数据进行对比分析,得出冷却用水量的估算方法,为大型油罐火灾扑救提供参考和依据。     

大型油罐区蒸气云爆炸事故多米诺效应研究

依据大型储罐区油罐结构及储存油品性质,分析初始事故带来的物理效应对邻近设备的影响,对由蒸气云爆炸引起的多米诺效应进行了研究,计算了二次设备的损坏概率;分析了多米诺场景,计算了多米诺事故的扩展概率,并根据多米诺事故的后果得到了个人风险和社会风险曲线.通过蒸气云爆炸事故多米诺效应评价,为提高大型储罐区的本质安全提供理论支持.     

基于数学建模的油罐容积表校正

油罐在使用过程中因地基下沉、地震、管线存油、发油频繁等因素的影响,往往会出现变位,造成计量不准,需要对油罐容积表进行校正,数学建模法可较好地解决油罐变位后油罐容积表的校正问题。由建立的油罐数学模型得到无变位时的罐容表,经过实际数据检验和分析得出误差因子。分析误差因子的由来,利用误差因子修正变位后模型,根据修正后的变位模型得出变位容积表。     

卧式储油罐罐体变位模型与罐容表标定

针对储油罐罐体变位影响油品计量精度的问题,建立了球冠形封头卧式储油罐罐体变位模型,将罐体变位后的油位高度转换成无变位时的油位高度,再利用罐体无变位时的储油体积计算模型得到变位后储油体积与油位高度的关系。分析了罐体变位对罐容表的影响,提出了一种基于最小二乘原理的变位参数识别算法,最后对该变位模型进行了检验,并采用插值算法重新标定了变位后的罐容表。结果表明:该变位模型与实际情况基本相符,变位参数识别算法能估计出罐体倾斜角度和偏转角度。     

基于3D模型的运加油车辆纵向稳定性校核

在运加油车辆纵向稳定性校核中，准确确定在坡道使车辆倾翻最危险时罐内油料的装载量和质心位置是关键。由于罐体形状的复杂性，使得理论计算非常困难。介绍了利用3D模型对运加油车稳定性校核的新方法，该方法可快速准确地求解各种复杂罐体运加油车在坡道上不同装载量下的质心位置。     

基于二维量度的复杂设备预防性维修决策优化

针对使用与维修具有两个测量维度的复杂设备,开展了其预防性维修决策的优化研究。基于二维量度的故障模式,给出了二维故障率的定量描述方法;分析了其预防性更换过程的基本过程,探讨了二维量度下更换周期对维修效果的影响,并从经济性角度建立了二维工龄更换费用模型;最后,采用算例的形式,对某设备维修决策同时考虑日历使用时间和行驶里程的情况,进行了二维更换间隔期的优化求解,从而验证了所建立方法与模型的实用性。     

液体储罐泄漏数学模型的改进研究

在液体储罐泄漏过程中,罐内压力是随泄漏时间变化的量,泄漏强度也随罐内压力而变化,但在已有对液体流泄漏数学模型的建构中,在后果计算时没有全面考虑罐内压力以及罐内液体闪蒸导致空间的物质量,获得的结果用于后果评价,就必然与实际情况存在偏差.应用数学方法,对液体泄漏模型进行改进,改进后模型把罐内压力以及罐内空间的物质量作为变量,可较真实模拟出泄漏时泄漏强度、储罐内气体压力及泄漏量随时间变化的大小情况,并模拟了孔洞液体泄漏,得出不太可能发生灾难性事故的结论.     

坦克传动装置润滑系统传动油的流动仿真研究

应用一维流体仿真软件FLOWMASTER2,对坦克传动装置润滑系统的流动进行了模拟,提出了基于FLOWMASTER2软件的传动装置润滑系统的稳态流动仿真模型,并对某型坦克液力机械传动装置润滑系统的流动进行了仿真,预测了润滑系统的流量、流速和压力分布。该研究为坦克及其它车用传动装置润滑系统的流动性能提供了一种有效的理论分析手段和仿真方法。     

Study of high-speed interaction processes between fluoropolymer projectiles and aluminum-based targets

The experimental results and numerical modeling of penetration process of fluoropolymer projectiles in aluminum-based targets are presented. Analysis of mathematical models for interaction of elastoplastic projectile and target without taking additional energy released during interaction of fluoropolymer and aluminum into consideration is carried out. Energy fraction which is spent effectively on the increase in cavity volume is determined. The experimental and calculated results of penetration by combined and inert projectiles are compared.