页岩凝析气受限空间相态及开发特征研究

涪页10井的钻探获取了东岳庙段典型陆相页岩相关特征参数,其页岩储层介孔和大孔发育,非均质性较强,主要孔隙分布在10nm左右。纳米孔中受限流体的临界参数偏移使得受限空间下凝析气的流体性质与常规室内实验测试结果存在差异。为更合理地开采页岩凝析气,结合室内相态实验、受限流体临界参数偏移计算和数值模拟,开展页岩凝析气相态特征分析和开采特征研究,明确凝析气的相态变化规律和开采特征。考虑临界参数偏移的凝析气相态特征计算表明:随着孔隙半径减小,体系组分的临界温度、临界压力降低,相图向左下收缩,露点压力降低,气相黏度降低,偏差因子增加,反凝析液饱和度逐渐降低。通过机理模型分析了临界参数偏移对衰竭开采效果的影响,结果表明:随着孔隙半径减小,天然气采收率基本不变,凝析油采收率逐渐增加,孔隙半径减小至10nm,凝析油采收率增加9.93%。研究结果对页岩凝析气藏开发具有指导意义。

受限空间锂离子电池热失控热传递仿真研究

为探究锂离子电池在航空运输等受限空间条件下的热失控热传递来源及占比,以正极材料钴酸锂(LCO)的18650型锂离子电池(100%荷电状态)为研究对象。通过ANSYS Fluent软件建立锂离子电池热失控热传递模型,将第1节电池及其热失控产生的热解气体作为热源,通过辐射传热和对流换热对第2节电池进行加热至热失控。研究结果表明:第2节电池达到热失控温度时,电池内部副反应产热占总能量的30.01%;第1节电池热失控产生的气体燃烧为第2节电池热失控提供能量,且占总能量的5.64%;第2节电池达到最高温度时,电池内部产热占比87.39%,气体燃烧提供的能量占比为1.76%;热解气体的燃烧虽然加速第2节电池的热失控进程,但提供的能量所占比例较小。

高高原受限空间内小尺度油池火燃烧特性试验研究

为研究我国高高原地区的受限空间内液体燃料小尺度油池火燃烧特性,在高高原康定机场自主搭建受限空间内油池火的试验平台。共选取3类典型液体燃料(航空煤油、航空汽油、正庚烷)进行燃烧试验,测量火焰高度、火焰温度和烟气成分等变化规律,研究了高高原受限空间内小尺度油池火行为。研究发现:在高高原地区,正庚烷稳定燃烧阶段的平均火焰高度可以通过模型L/D=k+0.254Q^(2/5)/D表示,其中,火焰高度与压力之间的关系式为L/D~p^(-2/9)。3种燃料的火焰最高温度均超过600℃,而羽流轴线温升与火焰高度呈现-5/3的指数关系。产烟速率则表现出对环境压力的依赖性,其关系可表示为:v~p^(-1/3)。

狭长受限空间火灾蔓延及烟气特性实验

狭长受限空间的火羽流及烟气层行为与常规建筑存在显著差异,其火源燃烧行为和烟气蔓延特性在热安全工程领域具有重要科学意义。开展研究性实验教学是实现消防工程专业培养目标的重要手段,为了提升实际教学效果,建立了融合“虚拟-实体、科研-教学、理论-实验”三位一体的实验教学方案。采用中尺寸实验平台进行火灾实验,按照实验设计、系统搭建、实验操作、教学结果来整体安排实体实验;通过Pyro Sim建立虚拟仿真场景、采用FDS进行模拟计算、通过场模拟图记录实验教学结果,使学生感知火灾发生发展的动态过程。通过实验展现了抽象理论知识的立体形态,有效地培养了学生的创新实践能力。

受限空间内水下爆轰燃气射流发展特性

为探索脉冲爆轰水冲压发动机水下工作时导水器内燃气射流发展特性,利用可燃气体的爆轰在水下受限空间内产生脉动气泡,对爆轰管在圆筒形受限空间内的水下爆轰燃气射流进行了数值仿真与实验验证。基于雷诺时均基本方程组与k-ε两方程模型耦合流体体积气液界面追踪方法的相输运方程建立受限空间中水下单次燃气射流流场流动模型,使用OpenFOAM中的Compressible Inter Foam求解器对受限空间中脉冲爆轰燃气射流进行数值求解。结果表明:受限空间对水下爆轰的前导激波的影响较小,前导激波幅值与自由空间相比变化不大,由爆轰燃气射流所引起的压力扰动大幅升高且持续时间明显增加,受限空间中各处压力显著高于受限空间之外;受限空间中燃气泡的脉动周期延长至60 ms左右,然而受限空间径向尺寸对燃气泡的脉动周期影响较小。可见,受限空间可提高水下爆轰管出口近场压力并延长燃气射流作用时间,研究结果对脉冲爆轰水冲压发动机推力性能提升方法研究具有重要指导作用。

受限空间内气动雾化效果影响因素

旋流杯气动雾化喷嘴旋向及其下游受限空间会影响喷嘴下游大尺度涡的形态、大小及位置,从而影响燃油液滴在空间中的分布。针对气动雾化喷嘴下游液滴分布不均匀的问题,采用试验与数值模拟相结合的方法研究了气动雾化喷嘴下游受限空间及旋流器旋向组合对燃油液滴粒径的影响。结果表明:采用2级反向旋流方案的气动雾化喷嘴在下游受限空间内产生的大尺度回流对涡对液滴的卷吸、汇聚能力更强,测得的液滴索太尔平均直径(SMD)大于2级同向旋流方案液滴SMD,最大值达到26μm;气动雾化喷嘴下游空间径向直径由133 mm增加到173 mm,回流对涡从1对增加为2对,液滴沿轴向向上游汇聚的程度增加,直径为173 mm受限空间内测得的液滴SMD相比于直径为133 mm空间内液滴SMD,随供油压力的不同增大3~5μm;测量位置与大尺度涡结构距离越近,大尺度涡对周围液滴卷吸、汇聚作用越强,测量位置液滴SMD越大。

受限空间下车载供氢系统氢气泄漏扩散分析

针对受限空间内车载供氢系统氢气泄漏后可能导致的安全风险问题,基于Fluent软件对氢燃料电池半挂牵引车在受限空间中进行了氢气泄漏扩散的仿真研究。结果表明,以氢气向后泄漏数据为基准,氢气向上及向前泄漏后,通风口附近氢气浓度平均增加42.38%和99.89%。以泄漏速率为10 g/s的氢气浓度数据为基准,在20 g/s和90 g/s的泄漏速率下,通风口附近氢气浓度平均增加4.68%和127.73%。在一定条件下,通风口面积的增大能使受限空间内氢气浓度降低,但通过增加强制通风装置的方法能更有效地降低通风口附近的氢气浓度。长时间的氢气泄漏后,整个受限空间中的氢气分布逐渐达到平衡,应及时有效地限制氢气泄漏。

受限空间中斜爆震波波系结构及其演化

为了研究真实发动机中受限空间内斜爆震波的宏观波系结构,采用欧拉方程结合详细反应机理的数值模拟方法,开展了受限空间的斜爆震波的数值模拟,分析了不同转折角下斜爆震波波系结构及其演化过程。结果表明,在上壁面转折处膨胀波的影响下,斜爆震波反射形成的马赫杆在前移过程中衰减,最终会在上扩张壁面附近形成高温回流区和低温三角区的稳定结构,三角区由转折处波系、回流区和下游斜爆震波组成。随转折角增大,最终在转折处点处依次形成激波、弱压缩波和膨胀波,与斜爆震波相交,交点下游的斜爆震波衰减,在末端出现解耦现象。

受限空间机械臂避障路径与能耗最优研究

为了探讨在空间受限情况下,机械臂避障路径与能耗之间的最优关系,以五连杆机械臂为研究对象,采用D-H矩阵构建数学模型,以Euler-Lagrange方程建立动力学方程;根据系统特性,建立了机械臂最优能耗系统方程及其必要条件限制方程,运用直接配置非线性规划(DCNLP)法将两端点边界值问题(TPBVP)转换为一般非线性规划问题,采用符号语言进行编程,运算求解出系统的最优值。应用MATLAB软件进行仿真,结果表明,在受限空间内,开启避障功能时,随障碍物体积(半径)逐步增大,机械臂执行任务总时间及能耗指标值逐步增大,并在障碍物体积(半径)增大至某一值时,最优时间及能耗指标值陡增,而当障碍物体积(半径)增大至某一极值时,机械臂将无法避障。

受限空间P22钢自动焊接工艺及应用研究

为了解决受限空间内部在线维修的难题,进行了自动焊接工艺的研发,基于P22低合金钢,根据标准和工程应用实践经验,优选出合适的工艺参数,对焊接接头进行无损检测、微观组织和力学性能测试,结果均满足标准要求,论证了自动焊接工艺参数的可用性。在某电厂进行了工程应用,修复完成后各项检测均合格,进一步验证了自动焊接工艺的实用性,为受限空间在线维修提供了自动化修复方案。

浅析药厂受限空间作业的安全管理

在药厂的日常生产中,流体设备管道、污水处理站滗水池、灭菌罐罐体、地下窨井等设施设备涉及受限空间作业。而进入受限空间作业具有较大的作业危险性,因为受限空间较狭小、空气不流通、有易燃易爆气体等有害因素,所以在人员进入受限空间作业时极易发生安全生产事故,严重危及受限空间作业人员的生命安全,制药企业的安全生产要加强重视。为了能够保证药厂在日常生产、维修、维护活动中保证安全生产零事故,围绕受限空间作业的危险性特征,从安全生产技术要求及安全管理措施角度提出相应对策,以期指导药厂进行日常的安全生产工作。

提高受限空间作业本质安全程度的若干措施

文章对受限空间作业中存在的危险有害因素以及事故特点进行分析,总结当前受限空间作业的安全对策措施并分析其不足。在此基础上,提出了一些减少受限空间和对受限空间进行安全改造的建议,以期减少受限空间作业频率以及提高受限空间本质安全性和提高救援行动的安全性。

双层大跨重型钢梁受限空间内逆序施工技术

基于丽水国际会展中心项目政务方厅钢结构施工策划实践,介绍双层交错式大跨重型钢梁在受限空间内采用逆序施工技术的具体应用情况。采用先上后下的逆序吊装施工顺序,并结合原有结构支撑反顶、楼板钢筋加密、双机抬吊等施工工艺措施,使得在多种受限工况下的双层交错式重型钢梁仍可以经地面拼装后进行整体吊装,避免因大型机械上楼板造成的楼板开裂以及重型钢梁高空对接导致的精度不足、焊接质量不合格等一系列严重质量问题,最终达到减少安装措施费用、保护成品结构、缩短工期的施工目标,实现工程施工效益最大化。

受限空间大跨度钢结构桁架施工关键技术研究

结合实际项目,根据现场工况与经典工程案例相结合,分析了受限空间大跨度钢结构桁架施工工艺流程,并对大跨度钢结构桁架安装的施工重难点、解决措施、大跨度钢梁分段、胎架拼装、悬挑桁架安装等进行研究,综合其实际应用中的复杂性及技术难度等问题进行详细论述,通过科学有效的管理方法与方案策划,有效管控大跨度钢结构桁架施工工艺的全过程,减少现场技术问题及其他不确定性因素,以期为同类项目提供借鉴。

受限空间下盾构隧道及顶管同步施工技术研究

城市地下市政基础设施建设时常会受到地面及地下的各种限制,这也是地下工程施工研究的重点方向。结合工程实例,针对城市空间受限、地下空间内管线复杂、地上空间涉及众多权属单位和既有建筑物的情况,本文对施工方案进行了优化研究,创新性地开创“盾构电力隧道+顶管法预制大直径混凝土管道后导洞双向同步施工”技术,创造性使用盾构顶管双向双重受力反力架,减少了盾构机停机时间,缩短了21天的施工工期;高效地利用城市地下空间,减少对周边环境的影响,使电缆路径选择和敷设更加便捷和经济,节省了至少100万元的施工成本。该技术在广州市南大干线500千伏电力隧道某项目中得到成功应用,取得了良好的社会和经济效益,可为类似工程实践提供参考,具有较好的推广与应用价值。

基于sEMG的受限空间内维修作业肌肉疲劳研究

为了解受限空间内维修作业人员肌肉疲劳发展特征,避免肌肉疲劳累积,降低肌肉骨骼损伤风险,本文测量维修作业过程中不同作业高度(120cm和140cm)和工作面(正面、侧面和顶面)作业时左右斜方肌、右中三角肌、右冈上肌、右冈下肌和右指伸肌6个肌群的肌肉活动信息,并记录CR10评分;运用统计学分析方法分析不同作业高度和工作面作业中的肌肉疲劳特征。结果表明:高度显著影响右冈下肌和右指伸肌MF值,且显著影响中三角肌、右冈上肌和右冈下肌IEMG值,工作面对所有肌群MF值和IEMG值的影响均不显著;高度显著影响全身、颈部、肩膀以及左腿CR10评分,工作面对全身及身体各部位CR10评分影响均不显著。受限空间内维修作业过程中,高度显著影响肌肉疲劳发展,且140cm作业高度肌肉疲劳累积更明显。正面、侧面和顶面3个工作面,作业人员肌肉疲劳发展不存在显著差异。

基于HRV的受限空间内装配人员作业疲劳研究

为了解受限空间内装配人员作业过程疲劳特征,避免疲劳累积,设计并组织扳手旋紧螺栓试验。招募10名男大学生进行试验,测量不同作业高度(120cm、140cm)和不同工作面(侧面、顶面、正面)下装配人员心率变异性数据(HRV),并记录主观疲劳评分。然后,利用统计学方法分析装配过程中作业人员疲劳特征。结果表明,作业高度显著影响NNMean、RMSSD、HF%和LF/HF以及主观疲劳评分,但工作面影响不显著,且无二阶效应。受限空间内装配人员旋紧螺丝作业中,不同工作面下疲劳发展差异不显著,140cm作业高度下疲劳累积明显高于120cm高度。

基于500kV超高压线受限空间地铁明挖车站施工关键技术及风险控制

本文针对重庆轨道交通15号线大学城中路站下穿500kV超高压线超低净空条件下轨道交通地铁明挖车站施工关键技术与安全风险防控措施进行研究和分析,通过对500kV超高压线施做安全防护隔离网、优化设备选型、施工组织、安全风险管控等措施,实现在500kV超高压线下地铁安全施工目的,为类似工程提供借鉴。

超高层建筑受限空间不锈钢烟囱施工技术

本文依托于海天大酒店改造项目(海天中心)一期工程,从三维建模及数据模拟、“双T”型施工平台、吊装工具及安全设置、预制拼装等方面,详细介绍了超高层建筑受限空间不锈钢烟囱施工技术,为后续类似工程施工提供参考。

环境几何形貌增强受限空间内细胞迁移研究

目的细胞迁移在大多数情况下依赖于细胞黏附的周期性形成与失效,但非平滑受限空间内的T细胞在失去与环境的黏附后仍可实现快速运动,本研究旨在阐明这一环境形貌增强细胞迁移现象的力学机理。方法将肌动蛋白流简化为弹性膜包被的牛顿流体,考虑细胞黏附、肌动蛋白流与环境形貌相互作用、微丝加聚与解聚等关键动态过程,通过理论模型结合验证性实验的方法,研究非平滑受限空间内的细胞迁移。结果(1)细胞内肌球蛋白产生的主动收缩力可双相性调节细胞迁移速度,并据此预测了肌球蛋白的双极性分布。(2)受限空间的非平滑形貌在与肌动蛋白流交互过程中,降低肌动蛋白流速,产生细胞黏附之外的附加迁移驱动力,从而增强细胞迁移,并减弱细胞对黏附和主动收缩力的双相性依赖。(3)存在环境形貌的最优尺寸,使得细胞迁移速度达到峰值,而这种趋势与形貌的几何轮廓无关。以上结论均得到了实验结果的验证。结论免疫细胞可利用肌动蛋白流与环境形貌的交互产生附加驱动力,减弱细胞对黏附和主动收缩力的双相性依赖,实现超快速运动,这一现象不依赖于特定环境形貌。