管输水力摩阻不分区计算与实验研究

长输管道输送一般处于紊流区,紊流区的水力摩阻计算一直采用分区计算的方法,涉及到的公式较多,使用起来不方便,并且分区附近存在数值跃变;由于混合摩擦区的计算通常采用近似公式,误差增加,最大甚至可达百分之十几。科尔布鲁克公式被公认为是计算混合摩擦区摩阻因数的准确公式,也可近似地用于水力光滑区和完全粗糙区的计算。文中给出了基于科尔布鲁克公式的水力摩阻计算公式,用该公式统一紊流区水力摩阻计算,并对不同油品在同一管道中流动的水力摩阻损失进行了实验研究,用实验数据分析了水力摩阻计算公式的误差。研究表明,紊流区的水力摩阻计算可不分区,均采用科尔布鲁克公式,以利于工程计算,同时可提高混合摩擦区的计算精度。     

油品管输带电问题

以油品管输带电问题为专题,参考大量国外文献,结合笔者近年的研究,以便于石油储运工程技术人员掌握、应用和研究为目的,阐明油流带电的原因是油品与管壁接触后产生双电层,油流带走扩散层中的电荷形成冲动电流;论述冲动电流大小与油品物性、管道结构、油流速度等因素的关系;指出金属管道接地可消除管壁电荷、防止电荷聚积,但不能导走油流里的电荷;说明绝缘管道的要害是管壁会聚积电荷,可能导致刷形放电和击穿放电,缩短管子寿命,危及管输安全。     

管道热边界层理论的研究

研究了高粘性液体管道流动的热边界层理论。利用圆柱坐标粘性流运动基本微分方程,提出了管道热边界层方程,推导出边界层中的温度分布以及层流和紊流时热边界层厚度的常微分方程和解析解计算表达式,并通过Matlab编程实例,给出了热边界层厚度解析解与数值解的比较。计算结果表明:1)粘性的影响将使得热边界层的发展加快,随着粘性和流量的增大,其影响将更加显著;2)紊流时热边界层的发展比层流时要慢。     

带可控整流负载的三相同步发电机的解析计算

在广泛应用的交流发电机整流系统中,对其可控时的稳态特性进行了解析计算.考虑了等效电路中电枢电阻对电压关系的影响,得出了实用的解析计算公式,并给出了计算步骤.实验证明,该结果具有较高的精度.     

铜箔式脉冲电抗器电感计算研究

为获得较为精确的铜箔式脉冲电抗器电感计算公式,首先从通电环形导线的电感计算公式出发,得出绕线式电抗器的电感计算公式;然后,基于铜箔划分的方法,建立了两种电抗器间的计算转化关系,综合考虑铜箔中的电流集肤效应,最终得出铜箔式电抗器的电感计算公式;最后,利用试验实测电感值与ANSYS仿真计算结果及解析计算公式结果进行对比,验证其准确性,进一步对电感计算公式的精度进行探讨,得出当铜箔式电抗器的匝数、铜箔厚度等参数发生变化时电感计算公式精度的变化规律及其适用范围,为电磁发射用铜箔式脉冲电抗器的设计提供了一定的理论基础。     

换相过程对变抽头六相整流电路的影响

在变抽头六相整流系统中,整流换相和变抽头换相对有效抑制交流侧电流波形畸变起到了重要作用.采用分段解析法给出了考虑换相过程时变抽头六相整流系统的数学模型,得出了交流侧电流波形,并对交流电流进行了傅氏级数分解.通过实验研究,查明了电流正弦性畸变率的变化规律和影响因素,给出了抽头换接器的匝数匹配优化值,为该系统的工程设计提供了重要指导.     

电磁超声换能器仿真分析与优化设计

利用对称性简化永磁体的有限元建模,建立了用于激发Lamb波的电磁超声换能器的三维模型,同时考虑高频情况下的集肤效应造成的计算困难,得出了多根电流产生涡流场的解析解,并结合均匀性设计实验,得到了电磁超声换能器参数对涡流强度和电磁场强度的影响规律。     

开口电极在海水中的电场特性研究

利用稳恒电磁场理论,通过基本假设和单个电极电场计算公式的推导,计算了某一深度平面的电场值,绘制了平面分布图。接着利用相似理论进行了模型缩比实验,测量了二电极电场在某一平面上的分布值,绘制了平面分布图,进行了基本特性分析。该结果对进行船舶电场模拟和海缆断点探寻等工作,具有很好的参考价值。     

刚性球的散射方向性图仿真研究

利用基于奇异值提取技术的高斯积分技巧,并引进局部坐标系与合适的坐标变换,将奇异积分的计算转化为在局部坐标系内的积分面元上计算沿边界的曲线积分,最终给出了奇异积分与近似奇异积分的数值计算公式,从而实现了Helmholtz表面积分方程积分解的数值计算.对刚性球的仿真结果表明:该方法给出的目标散射方向性图与国外类似文献吻合得较好,可用于双基地声纳、目标低频声散射特性等相关研究.     

变换器短路故障时整流发电机的暂态电流计算

考虑直流变换器侧短路故障时,整流发电机带直流变换器运行可以等效为整流发电机突加RLC负载,其暂态电流计算直接关系到直流故障诊断和保护。通过将RLC负载从直流侧等效至交流侧后,将暂态电流计算等效为同步发电机串联RLC后三相短路电流计算;在得到了暂态电流的表达式后,通过类比同步发电机三相短路电流的初值、终值和时间常数计算,近似得到了暂态电流的解析表达式,并给出了电流峰值和峰值时间。通过仿真验证了该解析表达式的有效性,可以用于对直流故障诊断和保护方法的确定。     

油罐惰化置换时间的数学计算与模拟实验

基于对油罐惰化置换过程的假设和简化,得到惰化置换时间的计算公式,然后通过对计算公式的修正,完成了对油罐惰化置换时间的计算。最后通过对3次不同流量条件下模拟实验数据的非线性拟合,分别计算出3次实验气体扩散系数的取值,得到O2体积分数与置换时间之间的完整表达式。数学计算和实验的方法与结论将为进一步研究油罐油气的惰化置换规律提供有价值的参考。     

板翅式机油散热器空气冷却侧阻力性能数值模拟

建立了板翅式机油散热器冷却空气侧波纹翅片通道的稳态湍流数学模型,应用CFD(计算流体力学)方法对车用板翅式机油散热器空气冷却侧阻力性能进行数值分析,计算结果与台架试验数据基本吻合。通过分析得到的阻力系数与平均流速拟合函数,可为散热器的设计和优化提供参考。     

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。     

中哈石油合作的安全战略及国家利益

经济快速增长时期旺盛的石油需求使中国石油进口及对外依存度不断上升,石油来源及进口安全成为保障经济安全的战略难题;中哈两国凭借资源、地缘优势和共同的利益需要,业已建立起牢固的互信关系和利益纽带,以中哈输油管道对接为契机的石油合作为我国石油安全战略和国家利益的实现提供了历史机遇,不但使我国石油来源及进口多元化有了坚实的基础和可靠的保证,从而掌握石油贸易全球化的主动权,而且可加快我国石油资源利用的市场化、国际化进程,为我国顺利完成工业化进程提供多元化的能源保障。     

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。     

油料洞库油罐通气管道设计分析

油料洞库油罐通气管道是油罐进行大呼吸、小呼吸的通道，使油罐气体空间的正负压力处于规定的压力范围，达到保护油罐安全的作用。通过计算油罐阻火器和油罐通气管道的压力损失，结合油罐呼吸阀的压力等级、油罐收发油流量等参数，分析了不同油罐通气管道管径对油罐内正负压力的影响，提出了油罐通气管道管径的选择原则。最后就油罐通气管道内油气的燃爆特性，提出了油罐通气管道的材质要求及其附设的抗爆振性要求。     

输油管道悬空管段过渡长度分析

在地质灾害作用下,埋地输油管道下方的土层下陷或流失会造成管道悬空。悬空管段入土端到埋地段嵌固点的长度定义为悬空管段的过渡长度,其会对悬空管段的固有频率产生很大影响。基于Winkler线性理论,建立管道与土壤相互作用的力学模型,以埋地管段横向位移和轴向位移为零处作为固定边界条件,计算输油管道悬空管段的过渡长度。利用ANSYS软件建立过渡长度有限元模型,计算悬空管段的固有频率,与实测数据对比分析。研究表明,过渡长度对悬空管段的静力分析、振动分析以及输油管道的完整性评价都有非常重要的意义。