管道保温层下腐蚀超声导波检测

针对压力管道保温层下腐蚀的危害性及传统检测技术的局限性,分析了保温层下腐蚀的原理,通过实际案例验证导波检测技术对含保温层管道腐蚀减薄检测的可行性。对在役保温层管线进行检测,得出所采集的数据,进行分析对比。提出对点蚀检测应综合分析,设置合理的阀值,从而评判缺陷的位置和大小。研究结果表明超声导波检测可为保温层下腐蚀管线提供综合评定,并为管线腐蚀在线检测提供可靠依据。     

加热原油管道停输热力计算

在加热原油管道停输过程中,油品温度下降,粘度上升,有时甚至出现冻管事故,常常给再启动带来困难。合理地进行热油管道停输后的温度计算,模拟原油的凝固过程,有利于确定安全停输时间,制订再启动方案。针对加热原油管道停输后油品、管道及周围介质的相互关系和它们的不稳定传热,提出了热力计算的数学模型。该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化以及在冷却过程中油品的凝固问题。采用保角变换和盒式积分法对数学模型进行了处理,并构造出问题的差分方程。通过数值计算分析管道停输后油品冷却和冷凝规律,运用文中所提出的方法,对加热原油管道停输温度变化和冷凝过程进行了计算,与实测数据和文献中计算方法相比,该计算结果更符合实际情况。     

微管道阵列流体流动及其耦合传热的数值模拟

针对一种阵列式微管道换热器,利用FLUENT软件对其进行了数值模拟。将恒壁温、恒热流和流固耦合计算方 法的模拟结果进行对比,结果表明：采用流固耦合传热边界条件更有助于揭示换热器局部温度场变化的实际情况,模拟 结果与实际情况吻合较好,能够为微管道换热器结构优化设计提供参考依据。     

内开槽螺纹波导冷腔色散特性模拟研究

根据螺纹波导中模式间的耦合方程组及冷腔色散方程进行了数值计算,分析了2个模式的相互耦合机理。基于圆柱形波导中线性极化TE11模式存在极化简并的特性,将线极化TE11脉冲作为1个探针,采用粒子模拟软件对该腔体进行了3维冷腔模拟;并将模拟结果与数值计算结果进行了比较,两者基本一致。通过计算机模拟得出了混合模式的电场等位线分布图,结合色散方程数值计算分析了内开槽螺纹几何特性变化对波导色散特性的影响规律。     

用实验方法测定压力管道不稳定流的阻力

压力管道不稳定流的阻力问题,对于调压室的设计,水轮机过渡状态下的工作,压力管道的设计,都具有实际意义。管路不稳定流的水头损失(沿程的,局部的),迄今尚未得到充分研究。不稳定流的水头损失,究竟与稳定流的水头损失相差多少?关于这个问题,不只是没有可靠的理论分析,也缺乏足够的实验数据。因此,目前在所有不稳定流的计算中,计算水头损失,仍建议按照稳定流的计算公式加以计算,这样可能在某些情况下导致严重误差。关于如何用实验方法来正确地解决这一问题?迄今也未得到妥善地解决。     

Φ0.92 m微型土压平衡盾构机设计与研究

为满足市政管道建设不断增长的需求,提高市政管道施工技术,设计并制造了Φ0.92 m微型土压平衡盾构机。对微型盾构机的总体方案设计进行了介绍与说明,重点分析了液压系统中刀盘驱动系统的功能特性与工作原理,并进行了详细计算与元件选型。设计并编写了微型盾构机的控制与数据采集系统,能够完成对微型盾构机掘进、排土等功能的控制,将传感器采集到的刀盘转速、螺旋机转速、土仓压力等数据实时显示在控制界面上,并将数据进行存储以便进一步分析与研究。     

超大口径长距离 ＨＤＰＥ输水管道材料与设计研究

通过对常用输水管道以及有关管道规程的研究,分析总结超大口径长距离 ＨＤＰＥ 输 水管道的材料选取与壁厚设计规定,并进一步对有关 ＨＰＤＥ 管的管道设计进行分析,包括水利 计算中的压力设计以及结构设计中的强度、抗浮、环向稳定、抗滑、竖向变形等校核计算。最后, 以南水北调实际工程中的邢清干渠南宫干线项目为依据,校核分析管道设计的可靠性。     

CRTSⅡ无砟轨道板养护研究及有限元模拟

对无砟轨道制板养护中的养护制度、测点分布、管道布置进行了深入研究，应用大型有限元分析软件ANSYS对温度场进行仿真模拟，并将结果与实测数据进行了对比分析。结果表明，该文建立的有限元模型可以较为精确地模拟实际温度场。     

基于系统仿真的高温行车空调器性能分析与实验研究

建立空调器部件和系统的仿真模型,将系统仿真技术应用到高温行车空调器的研制过程中,采用理论计算和实验验证相结合的方法研究产品的运行性能.通过数值求解,得到制冷系统循环的平衡点.通过模拟曲线和测试结果的对比分析,对仿真模型进行验证和完善.结果表明,高温行车空调器动态运行时,系统的各项参数均发生不同程度的波动,其中变化最显著的是制冷量和压缩机排气温度.在高温行车空调器系统设计过程中,应采取有效措施降低排气温度,以提高空调器整体性能.     

半埋热油管道传热研究

受飓风、暴雨、泥石流等恶劣天气的影响,埋地管道可能局部处于半掩埋状态。目前半埋管道传热计算多采用“线性插值”模型。建立了半埋热油管道的流（空气水）—管—土耦合传热机理模型,并利用数值模拟手段对不同条件下管道的传热特性进行了研究。结果表明,管道的总传热系数、出口温度和土壤蓄热量与管道的相对埋入面积呈明显的非线性关系;线性模型与机理模型的计算结果在趋势与数值方面均具有较大偏差;管道刚好完全掩埋时与完全不掩埋时相比,总传热系数出口温度的差异较大,且管径越大,差异越显著;当环境流体的温度较低时,管道出口温度对相对埋入面积更敏感。     

注蒸汽水平井井筒内参数计算新模型

注入蒸汽在水平井筒内流动时，蒸汽沿着水平段的质量流量越来越小，且加速度压降不等于零，导致蒸汽的物性参数发生变化，而蒸汽物性对井筒内蒸汽的沿程参数分布有较大影响。依据质量守恒和能量守恒，建立了注入蒸汽干度沿水平段的变化方程，利用动量守恒原理，推导了沿水平井筒的蒸汽干度分布和压力分布计算公式，构建了摩擦力做功、湿蒸汽混合物密度、水平段吸汽量和井筒与油层之间的热传递计算模型，模型同时考虑了变质量流与蒸汽PVT参数的变化对计算结果的影响，采用按压力增量迭代的计算方法对模型进行求解。实例的模型计算结果与油藏数值模拟结果对比表明，新模型具有较高的计算精度。     

软土地区某阶梯式深基坑变形监测与数值模拟

软土区深基坑的支护结构在基坑开挖时容易变形破坏造成安全事故。以镇江市软土区深基坑工程为研究对象，探讨了阶梯式支护结构的变形规律。通过现场实测和数值模拟对阶梯式支护结构进行综合分析，重点对比了支护桩位移结果。结果表明，模型计算结果与现场实测数据基本一致，可以准确地反映支护结构的变形规律；在开挖过程中，基坑中部支护桩的水平位移最大，桩顶最大水平位移为33.4 mm,并且水平位移沿桩身呈“弓形”变形模式；通过对比基坑南北两侧结果，发现采用阶梯式支护结构可以很好地控制支护桩的水平位移。     

基于系统仿真的高温行车空调器性能分析与实验研究

建立空调器部件和系统的仿真模型，将系统仿真技术应用到高温行车空调器的研制过程中，采用理论计算和实验验证相结合的手段研究产品的运行性能．通过数值求解，得到制冷系统循环的平衡点．利用模拟曲线和测试结果的对比分析，对仿真模型进行验证和完善．结果表明，高温行车空调器动态运行时，系统的各项参数均发生不同程度的波动，其中变化最显著的是制冷量和压缩机排气温度．在高温行车空调器系统设计过程中，应采取有效措施降低排气温度，以提高空调器整体性能．     

窄煤柱护巷技术研究

针对伏岩煤业有限公司矿井田范围小,不适宜采用沿空掘巷技术等问题,本文分析了沿空侧巷道覆岩移动规律,通过理论计算与数值模拟等方法,得出了最佳的护巷煤柱尺寸。最终确定7m护巷煤柱并采用对穿锚索支护技术,保证工作面的安全高效生产。     

抑制水合物冻堵的天然气开井动态模拟研究

针对天然气井工艺管道在开井过程中极易产生水合物冻堵的问题，采用Dynsim 软件建立了开井工况动态模 拟模型，讨论了开井流量、工艺管道敷设方式与保温层厚度、节流调节方案对节流后温度压力的影响，分析了开井过程 中外界热交换的动态变化特征及对开井过程的影响，提出了加热炉前工艺管道优化设计与开井过程水合物优化控制 方案。结果表明：开井流量对水合物生成风险具有重要影响，开井流量越小，水合物生成风险越大，但不管开井流量 如何调整，井口工艺管道内均存在水合物生成风险；在保证下游出口超压在可接受范围的前提下，应通过同时调节各 级节流阀或主要调节二级与三级节流阀来尽量增大开井流量，并配合注醇、加热等方式来避免在工艺管道中生成水合 物；井口至加热炉前的工艺管道宜采用埋地敷设方式，埋地敷设管道无需保温，而架空敷设管道宜加保温措施。     

苏氨酸发酵罐内不同搅拌桨组合下流场模拟

针对目前工业大型苏氨酸发酵罐搅拌设备在设计过程中依赖传统经验的现状,课题组基于CFD技术模拟了发酵罐内不同搅拌桨组合下的搅拌流场,根据模拟试验结果,为设计提供数据支持。从模拟结果中提取了罐内底桨处的流速大小分布情况,同时研究了罐内特征线上的流速分布情况;利用Patch方法,研究了搅拌流场的混合时间,试验给出了搅拌桨功率,结合二者分析了搅拌桨组合的混合效率。结果表明上3层搅拌桨选用3斜直叶桨,底层桨选用6叶前抛物线式圆盘涡轮桨的搅拌组合为较优组合。模拟试验结果及分析为苏氨酸发酵罐搅拌器的设计提供了参考。     

复合材料管道结构灰色可靠性设计

本文选用目前最先进的碳纤维复合材料,应用可靠性理论和灰色系统理论,结合最优化技术,考虑了白色、灰色、随机等管道结构优化设计中可能遇到的影响因素,提出了复合材料管道结构灰色可靠性设计.     

冷热油交替输送加热方案的经济比选

针对冷热油交替输送工艺中加热方案的确定问题，建立了冷热油交替输送管道的热力、水力计算模型，采用有限容积法和热力特征线法对非稳态热力、水力耦合问题进行了数值求解，参考国内某原油管道现场实测数据对程序进行了检验。通过模拟不同加热方案的原油进站温度随时间的变化，分析了加热方案的可行性；按对低凝原油加热时是全部加热还是油尾部分加热提出了2种加热控制方式，研究了采取不同加热控制方式时最低加热能耗的变化规律。结果表明：在取得最佳加热方式时，对低凝油油尾部分加热所消耗的燃料油比对低凝油整体加热的要少。     

面向损伤识别的独塔斜拉桥模型的设计与分析

模型试验方法是桥梁结构损伤识别研究的一种重要手段。以某虚拟的独塔斜拉桥为原型,面向损识别设计制作了独塔斜拉桥试验模型。试验模型各主要构件（主梁、主塔、斜拉索）均独立加工制作,其中主梁选用铝合金材料,截面采用箱形,划分为不同长度的阶段,各节段均采用螺栓连接。通过改变节段板厚的方法实现主梁不同损伤程度的模拟,不同位置的损伤通过更换不同位置的板厚实现,从而方便的实现了模拟模型斜拉桥主梁的各种损伤状态。采用特殊的设计实现了斜拉桥结构索力的实时测试。对模型进行了静态试验,并与有限元模型计算的结果进行了对比分析。试验研究与数值分析为今后的损伤识别研究奠定了基础。     

核岛双闸板闸阀振动特性的数值模拟

介绍了核安全级阀门振动特性计算在动力学分析与核安全评审中的重要作用,阐述了采用有限元分析法进行产品振动特性分析的实用性,讨论了采用三维有限元分析软件进行核安全级阀门振动特性数值模拟的基本思想和过程.同时,根据核岛核安全级平行式双闸板闸阀产品的设计数据建立三维计算模型,用三维有限元计算方法,对阀门装配整体进行计算,处理了接触面并解决了计算量和精度的矛盾,所得阀门前6阶固有频率是阀门抗震计算的重要基础.