间接空冷翅片管束临界防冻特性及防冻裕量研究

间接空冷翅片管束目前缺乏全面的冬季防冻运行参数。为此,首先凝练了管束防冻模型,包括热平衡方程、水侧和空气侧输运准则方程、防冻约束条件;其次依托典型顺逆流式空冷翅片管束,分析了2类管束临界防冻特性和防冻裕量;最后探究了中间型、左侧型、侧面型进水方式管束的临界值特点。结果表明:环境温度和入口水温降低、风速增加,管束防冻流量增加,且入口水温越低,风速影响更突出;逆流式管束防冻性能劣于顺流式管束,随风速增加或入口水温降低,二者差异扩大;入口水温抬升对防冻裕量影响分为3个梯次,为显著增加区间(0℃, 10℃]、变化缓慢区间(10℃, 20℃]、基本不变区间(20℃, 40℃],不可一直增加入口水温来防冻;中间型管束防冻性能优于左侧型和侧面型,空冷燃煤火电或核电机组应优先选用。研究结果可为我国空冷机组冬季防冻运行提供指导。

逆行松解神经血管束且保留Retzius间隙机器人辅助腹腔镜根治性前列腺切除术的技术要点(“大家泌尿网”观看手术视频)

保留耻骨后间隙的前列腺癌根治术(RS-RARP)可以显著提高术后即刻尿控且不增加切缘阳性率。然而该术式学习曲线长,目前能掌握的学者不到10%,尚未推广。基于对前列腺解剖结构及手术方式的认识,本中心对RS-RARP进行优化。我们首创了完全后入路逆行松解神经血管束的RARP,最大限度保留神经血管束,简化手术操作,仅使用一根缝线即可完成尿道吻合,无需使用Hem-o-lok,减少相关并发症。我们在本中心常规开展该术式,通过多维度分析认为这是一种“肿瘤控制可、尿控保护好、性功能恢复快、并发症少、可操作性强”的手术方式。本文详细介绍该术式的关键步骤及操作体会。

海南椰子木维管束形态特征及其与物理力学性能的关系

维管束是椰子木组织构造的重要组成部分,作为承重单元,维管束的形态特征影响椰子木的宏观物理力学性能。以树龄40 a的海南高种椰子木(Cocos nucifera)为材料,以径向和高度方向为考察因素,分析维管束的分布密度、直径、横切面面积和总面积占比在株内的变异规律,并探究维管束总面积占比与密度、顺纹抗压强度等物理力学性能指标的相关性。结果表明:不同树株间,除了维管束总面积占比、抗弯强度有显著差异外,维管束其他形态特征和物理力学性能指标差异均不显著。在径向从内部向外部,椰子木维管束的分布密度、直径、横切面面积和总面积占比逐渐增大,与径向位置呈高度线性正相关;椰子木的密度和顺纹抗压强度等物理力学性能亦逐渐增大,与维管束总面积占比呈高度线性正相关。在高度方向从底部向上,维管束的直径和横切面面积逐渐减小,分布密度和总面积占比先增加后减少,与高度位置呈显著或高度相关。基于维管束总面积占比指标建立椰子木物理力学性能的模型,模型预测结果可为椰子木下锯方法和锯材质量分等提供依据。

管束结构的阻尼控制型流弹失稳特性研究

尽管自2012年SONGS事故以来,流弹失稳对管束结构的危害性和重要性再次引起了重点关注,但对导致这种不稳定现象的根本因素仍未确定。为进一步研究流弹失稳的基本物理机制,以压水堆蒸汽发生器通常采用的平行三角形管束为对象,基于开源CFD(computational fluid dynamics)工具OpenFOAM,同时耦合管的动力学方程,求解具有移动边界的非定常Navier-Stokes(uRANS)方程,建立了研究阻尼控制型不稳定机制的数值模型,进而预测管束的流固耦合振动,揭示影响阻尼控制型不稳定机制的关键参数和流动响应;重点讨论了不同质量阻尼参数下,系统的响应特性、能量输入与耗散,升力与位移间的相干性、相位差、相关系数,升力的频谱特性,主导激励机理。进一步揭示了管束流弹系统中占主导地位的激励机理和关键流动现象,有助于理解管束与流体之间的相互作用机理,同时为工程中使用开源CFD工具OpenFOAM预测流弹失稳行为提供了参考。

二维管束状多孔炭材料的制备及在超级电容器中的应用

生物质是优异电极材料的重要来源,植物基生物质在制备多孔炭材料方面具有独特的结构优势。本文以面条菜为原料,KOH为活化剂,探讨了不同比例的KOH溶液对炭材料微观形貌的影响,制备出一系列具有二维管束状的炭材料,通过扫描电镜、X射线衍射和拉曼光谱等物理手段对炭材料的结构进行了深入分析。结果表明当碱碳比为3:1时,炭材料SCLC-3含有微孔-介孔等丰富的孔隙结构,为电解液离子在炭材料中的传输和存储提供了有利条件,在电流密度为1A·g^(-1)时SCLC-3比电容高达290F·g^(-1),经过5000次充放电循环测试电容保留率高达98%,表明炭材料具有良好的循环寿命。将其制作成固态电极材料进行不同角度的弯折,结果显示其电化学性能几乎没有发生变化,呈现出较好的抗弯折性能。

干湿联合式蒸发空冷器管束腐蚀失效分析及预防措施

干湿联合式蒸发空冷器的传热管束包含预冷管束和蒸发管束,预冷管束采用翅片管,蒸发管束采用蛇形光管。该类型设备在某沿海石化企业使用过程中,蛇形光管U形弯部位出现不同程度的腐蚀穿孔泄漏,为了确定腐蚀泄漏原因,以石脑油加氢装置中石脑油分馏塔顶空冷器为例,采用多种试验手段对腐蚀失效原理进行分析。根据外观检查、水质分析、化学成分检测、力学性能及金相检测、腐蚀形貌观察和产物成分分析等分析结果判断,该空冷器的主要失效原因是浓差腐蚀及电化学腐蚀共同作用的结果,并对此提出了相应的预防措施。

深孔焊结构喷泉式管束装配工艺技术研究

深孔焊技术广泛应用于石油化工领域中的重要换热设备,可有效减少间隙腐蚀、应力腐蚀、疲劳破裂等问题。本文针对深孔焊结构喷泉式管束,进行装配工艺技术的研究。

溴化锂制冷机组高温发生器管束腐蚀穿孔原因分析

针对溴化锂制冷机组高温发生器管束在日常运行及停机期间因发生腐蚀而穿孔泄漏问题,通过硬度检验、金相分析、电镜能谱分析,找到管束腐蚀原因为高温发生器内进入了一定量的空气(氧气),溴化锂溶液在有氧的情况下会引发和促进碳钢管束腐蚀(点蚀)的发生和发展。结合实际,提出防腐建议与注意事项。

管壳式换热器管束的搪瓷涂层防腐技术研究

随着生产工艺水平的提高,换热器工作环境的温度、压力和流体高速流动所产生的应力都随之提高,同时介质的腐蚀性也随之提高,因此防腐性能较强的换热器成为刚性需求。文中对换热器管束进行防腐技术研究,选用搪瓷涂层对管束进行腐蚀防护;研究了管束表面搪瓷涂层的加工工艺,验证了搪瓷涂层的防腐性能及热震性能,结果良好;提出搪瓷管束与管板新连接加工工艺,取代了原有的先胀后焊的加工工艺,并加以验证,效果良好。

采用叉排管束模型的刷式密封刷丝束变形特性研究

采用刷式密封三维叉排管束泄漏流动数值模拟与有限元分析模型相结合的流固耦合方法,研究了刷丝束在气动载荷作用下的变形特性。通过数值求解三维雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方程组和SSTk-ω湍流模型,获得了刷丝束气动载荷,刷丝束有限元接触模型综合考虑了刷丝束内部存在的摩擦接触力。研究表明:随着压比的增大(1.5~3.0),刷式密封泄漏流量系数增大的趋势逐渐减缓,第5~9排刷丝承受压差占比从60%增长至70%,转速对刷式密封泄漏流场影响微弱。刷丝所受周向和径向气流力大小相当,二者合力方向与刷丝垂直,轴向气流力则是周向、径向气流力的13.6~18倍。较大轴向气流力使刷丝在围栏高度区域向下游发生轴向弯曲,压比为1.5、2.0、2.5和3.0时,刷丝束最大轴向变形量分别为0.077、0.096、0.114和0.130mm。较小周向、径向力以及后排刷丝与后夹板之间较大摩擦接触力,使刷丝周向和径向变形量很小。刷丝束所受轴向气流力与法向气流力的比值可用于分析刷丝周向变形滑移。所建立的基于刷式密封叉排管束模型的流固耦合方法为分析刷丝束变形特性提供了研究途径。

水射流技术在有色冶化工业管束清洗中的应用与研究

冶化企业液体管道系统中存在结垢、腐蚀、沉淀等问题,清洗劳动强度大、清洗质量不易控制。采用高压水射流清洗方法,研制一套适用于各种换热设备和管道的超高压水射流管束清洗成套设备,开展超高压清洗作业远程控制,设计选配合适的清洗执行机构,优化匹配喷头喷嘴与高压泵机组参数,实现长度不大于6 m、内径为12~50 mm的换热器(含蒸发器)管束,以及内径为100~200 mm的工艺管道安全高效清洗,可以为类似冶化工业管束清洗工作提供参考。

云南昭通筇竹材维管束显微特征研究

本文以云南昭通筇竹为研究对象,通过切片试验,显微成像,测定不同年份不同部位筇竹的微观解剖特征。研究表明,一年生筇竹梢部竹肉处维管束弦向长度最大,三年生筇竹基部竹肉、中部与梢部竹青处维管束弦向长度最小;一年生筇竹基部竹青处维管束径向长度最大,二年生筇竹中部竹黄处径向长度最小。

基于刷丝束叉排管束模型的透平机械刷式密封泄漏流动特性和封严机理研究

【目的】为获得刷式密封的精细化泄漏流动特性,并揭示其封严机理,建立基于刷丝束叉排管束模型的刷式密封泄漏流动特性数学模型。【方法】数值求解三维雷诺平均纳维-斯托克斯(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方程和剪切应力输运(shear stress transport,SST) k-ω湍流模型,研究刷式密封泄漏量和刷丝束间隙的流动特性。数值模拟获得的泄漏量和压力分布与实验数据吻合一致,验证了数值方法的可靠性。获得了4种压比和转速下的刷式密封泄漏量和刷丝束间的泄漏流动曲线。【结果】随着进出口总静压比的增大,刷丝束内部开始出现细小漩涡并逐渐发展,对泄漏流的阻碍作用变大,刷式密封泄漏量增大的趋势逐渐减缓,最后一排刷丝承受的压差占比从13.1%增加至26.3%。【结论】在所研究的转速范围内,转速对刷式密封的泄漏量的影响可以忽略。压比不同时,泄漏流在末排刷丝与后夹板间隙处的径向流动与围栏高度处轴向流动强度存在差异,导致后夹板下方涡系结构不同,通过刷丝束间精细化泄漏流动分析,揭示了刷式密封的封严机理。研究结果可为三维叉排管束模型在刷式密封泄漏流动研究中的应用提供参考。

基于换热管束优化布置的固态储氢反应器储氢性能模拟研究

为探究固态储氢反应器内的热质传递过程,建立了反应器的二维数值计算模型,分析了反应器内固态储氢材料的径向反应分率分布特性,以及储氢材料床层厚度与换热管径对饱和半径的影响规律,进而开展了换热管束优化布置研究。结果表明:换热管存在对应的最大饱和半径,且随管径增加而增大;当管半径为1.00~6.00 mm的单管布置时,最大饱和半径分别为2.60、3.30、3.50、3.70、3.80、3.90 mm,其中半径为1.00、2.00、3.00 mm的换热管体积分数较小,分别为7.72%、14.24%、21.30%,当这3种换热管以管束布置时,较优的管间床层厚度分别为4.86、6.09、6.38 mm;此外,增设换热管束可有效改善反应器内反应死区的储氢性能。在半径2.00 mm换热管束的反应器内,与未增设换热管束相比,在反应死区增设12根半径1.00 mm换热管后储氢时间减少了40.00%,为267 s,而换热管束体积分数仅增加了1.92%,储氢量仅减少2.17%。该研究成果可为固态储氢反应器的优化设计奠定基础,并为后续的工程应用提供指导。

失重和重力条件液态金属绕流管束对流传热特性对比

液态金属绕流管束对流换热能力强,其应用有助于换热设备小型化,是空间动力反应堆主换热器设计的较好选择。失重是空间环境的典型特征,失重和重力条件下液态金属绕流管束流动传热特性的异同尚不清楚,阻碍了液态金属用于空间反应堆的发展进程。为此,通过雷诺时均数值模拟方法,对比研究了失重和重力条件下液态金属绕流管束湍流传热特性,获得了局部温度与速度分布,得到了流动传热性能变化规律。结果表明:竖直向下流动时,液态金属对流传热性能在失重和重力条件下表现不同;重力条件下浮力影响了流场和温度场,相比失重条件,阻力和换热性能最大偏差约10%。

连续重整装置再接触空冷器管束泄漏分析

以某炼化企业连续重整装置再接触空冷器为研究对象,通过实际分析和模拟计算,对连续重整装置再接触空冷器管束泄漏原因进行分析并提出腐蚀防护措施。结果表明:连续重整装置再接触空冷器中的NH_(4)Cl结晶温度为80~100℃,处于再接触空冷器出入口温度区间内,NH_(4)Cl在再接触空冷器中间及出口部位会结晶沉积于管束内壁,停工期间会发生吸水潮解腐蚀。因此,停工期间可通过碳酸氢钠水溶液水洗、再接触空冷器管束充氮气保护等措施来防止产生NH_(4)Cl垢下腐蚀,同时还需对再接触空冷器管束进行打压,确保管束无泄漏。

某凝析油稳定塔塔底重沸器2205管束的腐蚀失效原因

某油田凝析油稳定塔塔底重沸器2205双相不锈钢换热管束发生开裂失效。通过宏观检查、化学成分和组织检查、残余应力测试、断口分析以及应力腐蚀试验系统分析了其失效原因。结果表明:换热管束失效多集中在U形弯区域,裂纹多呈现环向开裂特征;在失效管束U形弯区域存在残余拉应力,其最大值达到262 MPa;断口表面可见明显的解理和准解理特征,以及二次裂纹。综合分析结果可知管束失效原因为高温-结盐-氧引起的氯化物应力腐蚀开裂。

膜片式微通道预冷器换热微细管束振动分析与可靠性评价方法

针对预冷吸气式组合发动机的膜片式微通道预冷器换热微细管束振动可靠性问题,建立换热微细管固有振动特性计算方法与数学模型,研究预冷器换热微细管在高速气流冲击下的振动模式,给出综合考虑旋涡脱落激振、紊流抖振和弹性激振等多种共振模式的预冷器换热微细管束振动可靠性评价模型,揭示预冷器换热微细管振动可靠度的变化规律。研究结果表明,预冷器换热微细管的固有振动频率与换热微细管外径、壁厚、相邻支撑间隔板之间跨度以及材料特性等参数密切相关,其振型具有正弦函数的特征;预冷器换热微细管在高速气流冲击作用下存在旋涡脱落激振、紊流抖振、弹性激振等共振模式;预冷器换热微细管振动可靠度随外侧被冷却工质流速的增大呈现出先降低后提高并趋近于某一数值的变化规律;为防止预冷器换热微细管发生共振损坏,在结构设计中要充分结合工作剖面、流动换热特性等,合理设计换热微细管束结构参数。

微管束除雾器在火电厂应用试验研究

为了检验微管束除雾器在电厂运行条件下的综合性能,在燃煤发电机组二级脱硫塔的四级管束除雾器旁并联安装了微管束除雾器试验装置,通过对比试验验证微管束除雾器的性能。试验期间微管束除雾器进出口的气流阻力为四级管束除雾器的1/4;尝试采用连续取样管内冷凝水的电导率作为除雾器出口的雾滴浓度的间接指标,微管束除雾器出口约为四级管束除雾器的一半,电荷法颗粒浓度仪测得微管束除雾器出口颗粒物浓度为四级管束除雾器出口的1/10,表明微管束除雾器颗粒物分离性能成倍提升;运行5个月后,微管束除雾器仅在出口附近管壁有少量脏污,导流叶片及周边没有被污染。结果表明,微管束除雾器节能减排优势突出,适合在电厂长期使用。

黄山市10种散生竹维管束形态特征比较研究

为深入研究我国主要散生竹类植物构造特征,为散生竹种质资源基础数据收集和合理种植与应用提供理论基础,以黄山市10种散生竹种为研究对象,对维管束的径向直径、弦向直径、分布密度进行研究。结果表明:10种竹材中,从竹青-竹中-竹黄,维管束径向直径大多数符合逐渐变大的变化趋势,弦向直径绝大多数符合逐渐变小的变化趋势,而维管束分布密度均符合逐渐减小的变化趋势。维管束径向直径中,长叶苦竹最大,为434.991μm;筇竹最小,仅为216.426μm。维管束弦向直径中,四季竹最大,为396.240μm;筇竹最小,仅有205.102μm。维管束分布密度中,筇竹最大,为6.63个/mm^(2);粉酸竹最小,仅为2.47个/mm^(2)。从力学角度综合分析可得出:10种散生竹种中,四季竹、长叶苦竹、粉酸竹为优良竹种,摆竹、筇竹和桂竹为较差竹种,短穗竹、近实心茶竿竹、小叶唐竹、巴山木竹居中。