AZ31镁合金板材准静态-动态冲击流体介质温热复合成形极限研究

基于Nakazima半球凸模胀形试验,对AZ31镁合金板材进行了成形极限试验,探究了AZ31镁合金板材在准静态-动态冲击流体温热复合成形下成形极限分布规律。结果表明,温度升高会提升AZ31镁合金板材的极限应变,对比准静态与复合成形两种方式下的极限应变发现, AZ31镁合金板材在准静态-动态复合成形下极限应变值更高,塑性成形性能得到改善。对两种成形方式下的断口形貌扫描进行分析,结果表明,准静态-动态复合成形的韧窝比准静态成形的韧窝多且深。对不同成形方式试样在室温、 100及200℃下进行了EBSD分析,发现在室温时,复合成形出现了少量{10-12}拉伸孪晶协调变形。在100℃时,复合成形引入细而薄的拉伸孪晶片层,切割细化晶粒,塑性较准静态成形得到提升。200℃下比准静态成形产生更多的再结晶晶粒是复合成形塑性提高的主要原因。

诱导轮不同流体介质空化热力学效应研究进展与展望

针对诱导轮内不同流体介质空化热力学效应,从理论、试验和数值模拟等方面进行了总结.在理论研究方面,详细介绍了热力学效应的形成机理以及表征空化热力学效应的相关参数,指出深入挖掘低温介质空化热力学效应动力学特性及相关机理是理论研究的发展方向.在试验研究方面,详细评述了诱导轮内不同流体介质空化热力学效应的研究进展,指出诱导轮内低温介质非稳态可视化试验是未来的研究方向.在数值模拟研究方面,对考虑热力学效应的空化模型和湍流模型进行了总结,并且详细阐述了诱导轮内不同流体介质空化热力学效应的数值模拟研究进展,认为针对热力学效应对不同空化形态影响的定量研究是未来的发展方向之一.最后基于诱导轮内不同流体介质空化热力学效应的研究现状,对该发展方向进行了探讨与展望.

非均匀流体介质内部散射声场重建的逐层计算方法

入射声波激励下非均匀流体介质内部散射声场的重建方法对超声层析成像具有重要意义。以往采用矩量法求解,但该方法全域离散形成的复数满秩矩阵规模随着分辨率与计算精度的提高急剧增大,对算力具有很高的要求,一定程度上限制了其在实际中的应用。为克服上述缺陷,以逐层离散、逐层计算为核心思想,以声散射基本公式与近场声全息理论为基础,推导出逐层计算非均匀流体介质内部散射声场的理论公式并给出对应的几何离散模型。为验证该方法的可行性,以矩量法为参照,对同样的介质模型进行介质内部声场重构仿真。结果表明,逐层算法不仅可以有效地重建非均匀流体介质内部散射声场,且大幅度减小了求解规模。

不同流体介质流量测试技术与仪器研制

由于油田酸化、防砂、调剖、注聚等流量检测工作环境复杂多变,而现有各类型流量计都无法完全适应高压多介质流体测量。为此,针对高压环境下强腐蚀性流体、含聚合物非均质流体和高含砂流体,开展了不同流体介质流量测试技术研究,并研制出一套能同时满足注水、酸化、调剖、防砂等油田现场施工所需的高精度流量测量装置。结果表明:通过双通道超声流量计安装在管道上,可实现对在作业的井的在线监测,可实时测量流量,为运行人员监测主变运行状态提供了可视、可靠的数据支撑,提高了酸化等作业工作的可靠数据;双通道超声流量计安装在固定直管段上,简化了安装流程,大大提升了工作效率,有益于系统的安全平稳运行;仪器安装简便,为外贴式,无需管道断流,调整探头距离即可对不同介质进行测量,也不会影响运行的稳定性,具有一定的推广应用价值。

非流体介质中多环芳烃污染的微生物固定化修复技术

非流体介质中多环芳烃(PAHs)污染的修复是目前环境工作者所面临的艰巨而紧迫的任务.由于非流体介质环境的特殊性,常规修复方法难以高效地发挥作用,传统微生物修复技术采用的游离微生物也存在许多弊端.而微生物固定化能大幅度地提高参加反应的微生物浓度,避免优势菌受土著菌的恶性竞争,增强微生物的耐环境冲击性.微生物固定化技术在一定程度上克服了传统工艺的不足,因而广泛应用于流体介质(废水等)和半流体介质(泥浆等)环境污染的修复.在概述固定化微生物技术的特点和分析国内外研究进展的基础上,指出将该技术应用于非流体介质中PAHs污染的原位修复领域的可行性,并论述了需要解决的关键科学问题,提出了利用微生物固定化技术修复非流体介质中PAHs污染的未来研究课题.

利用FEM/IBEM计算流体介质中的壳体的结构声耦合问题

利用有限元和间接边界元的声振耦合方程同时计算结构表面的振动和相应的辐射声场 ,将结构的物理坐标转化成模态基本量来表示 ,对完全耦合的结构动力学方程及声场方程进行解耦。对浸没于两种流体介质中的椭圆球壳体的数值计算结果表明 ,流体介质改变了结构的共振特性及声辐射特性。

波动问题中流体介质的动力人工边界

无限域流体介质的波动辐射效应是影响海域工程动力反应的重要因素,人工边界是实现此类开放系统近场波动问题数值分析的有效方法.基于位移格式的流体波动理论推导开放域流体介质的人工边界,分别给出一维、二维和三维空间中平面波、柱面波和球面波的流体介质动力人工边界条件,其中一维平面波动人工边界为经典的黏性边界,二维柱面波、三维球面波的人工边界处节点应力与节点速度和加速度成正比,可等效为由阻尼与质量系统构成的人工边界条件.讨论相应的数值模拟技术,给出流体介质动力人工边界在ANSYS软件平台的具体实现方法.近场流体介质动力反应问题的算例表明,所发展的流体动力人工边界对于轴对称波动与非轴对称波动在近场有限域截断处的透射吸收作用的模拟计算精度均较为良好,说明此流体介质人工边界具有较高的可靠性与实用性.所发展的流体介质动力人工边界可较为方便地与大型商用有限元软件结合,可为包括海域地形和海岛在内的海域工程的动力分析提供一定的方法借鉴.

多重流体介质下塔里木盆地古城寒武系碳酸盐岩储层形成与保存

以塔里木盆地古城地区寒武系为例,探讨多重流体介质下碳酸盐岩储层形成与保存问题。古城地区寒武纪发育台缘带,上寒武统共发育4期礁滩体。根据礁滩体储层的形态特征、岩石学特征和地球化学特征,可知存在大气淡水、白云石化流体、热液流体与硅化流体等4种重要流体参与碳酸盐岩的成岩演化过程。其中大气淡水为准同生期;白云石化流体主要作用于准同生的早成岩阶段;热液流体存在2期,分别为海西早期的盆地卤水和二叠纪的中酸性岩浆热液;早期组构选择性硅化流体主要为寒武纪海水,晚期非组构选择性硅化流体包括地层水和两期热液。分析多重流体介质对储层形成和保存的作用,大气淡水导致的层间岩溶促进溶蚀孔洞的形成,具有较高水岩比例的盆地卤水也具有较强的溶蚀能力。白云石化作用对孔隙形成贡献并不大,但有利于已有孔隙的保存和继承。热液流体和Ⅱ、Ⅲ期硅化流体为同一流体的2种不同表现形式,岩浆热液对硅化作用的贡献更大。硅化作用整体表现为较强的硅质胶结,破坏已有孔隙空间,对储层的保存不利。

镶嵌式仿生耦合功能表面流体介质控制机制研究

模拟海豚镶嵌式皮肤结构,设计一种仿生耦合功能表面。利用ANSYS-Workbench软件对镶嵌式仿生耦合功能表面进行双向流固耦合计算,流体计算采用CFX下的标准k-ε湍流模型,固体计算采用Transient structural。模拟结果表明,耦合功能表面湍动能、表面速度明显降低,表面柔性材料产生位移变形。模拟结果表明,表面柔性材料通过变形与基底刚性材料耦合,通过对流体介质的顺应实现对流体介质的控制;通过表面材料的弹性变形吸收部分能量,有效降低了流体介质的湍动能,避免了流固交界面能量过分交换而带来的能量损失。

有吸收流体介质中典型弹性壳体的共振散射

研究了环境流体有吸收时弹性球壳和圆柱壳的共振散射特性。利用严格弹性理论和分离变量法导出的经典简正级数解仍然成立。但是,散射形态函数要根据介质吸收而进行修正,否则将得到不合理的结果。重新定义了有吸收介质中的反向散射形态函数,计算了各种吸收条件下中空和有固体填充物的弹性球壳和圆柱壳的形态函数。结果表明,环境流体的吸收导致中频段的吻合共振显著减弱,但对壳内填充物的低频共振影响较小。

磨料射流切割套管过程中工作参数和流体介质影响的实验研究

影响磨料射流切割套管效率的因素很多 ,着重研究了磨料射流的工作参数以及流体介质性质对切割套管效率的影响。结果表明 ,磨料射流的喷距越小 ,切割得越深 ;当射流的喷射角度在 110°～ 115°之间时 ,可获得最佳切割效果 ;而当采用高分子聚合物溶液作工作介质时 。

不同流体介质的空化热力学效应

为了分析不同流体介质的空化热力学效应,本文采用数值模拟的方法计算了不同温度的水体、液氮和液氢的空化流动。计算基于均相流模型,采用能较好描述流场非定常特性的FBM湍流模型和考虑热力学效应的修正空化模型,并在能量方程源项中考虑了空化的影响,数值模型和随温度不断更新的物质属性均通过软件二次开发引入。结果表明:对三种不同的流体介质水体、液氮和液氢,空化热力学效应影响依次增强,在同一流体介质中,流体介质的工作温度越接近物质临界点,空化的热力学效应越明显。热力学效应明显主要表现在:空穴长度的缩短程度更大,蒸汽含量降低较多,压降和温降增大。同时发现,流体介质的物质属性决定了热力学效应的影响程度,物质属性主要影响参数包括饱和蒸汽压、液汽密度比和热传导系数,饱和蒸汽压变化梯度增大,液汽密度比和热传导系数变低,上述三种物质属性的变化趋势,导致了该流体介质或者该工作温度下的空化热力学效应较强。

流体介质对高速涡轮钻具力学性能影响研究

提高涡轮钻具的力学性能一直是涡轮钻具研究的主要内容。为此,以178 mm高速涡轮钻具为原型,在台架试验的基础上,利用CFD方法,研究了不同介质密度、不同介质黏度对涡轮钻具力学性能的影响。研究和试验结果表明,随着介质密度的增加,高速涡轮钻具的压降、工作转速对应的扭矩及输出功率均会增大,介质黏度的改变对高速涡轮钻具的扭矩和输出功率基本无影响。在进行涡轮钻具设计时,应该考虑其对流体介质物理性质变化的适应能力,合理设计工作转速范围。现场使用涡轮钻具,当钻井液密度、黏度发生改变时,应注意调整泵压、钻压以保证最佳工况。

高水基流体介质浓度在线检测的研究

根据高水基流体介质内部结构特点及超声波的衰减机理 ,采用超声波衰减法对高水基流体介质的浓度检测进行了研究。设计了超声波传感器及信号转换与处理电路 ,并设计了相应的检测软件 ,在此基础上进行了浓度检测实验。

高水基流体介质劣化变质的分析

本文针对高水基流体介质在使用中经常出现劣化变质的现象 ,就浓度、微生物繁殖、PH值。

用超声波方法检测高水基流体介质浓度的研究

通过对高水基流体介质内部组成结构及超声波在介质中衰减的分析 ,提出用超声波衰减测量法检测高水基流体介质浓度的方法 ,设计了超声波传感器的发射和接收电路 ,并进行了浓度检测实验。实验结果表明 :超声波在高水基流体介质中的衰减与一定范围的介质浓度存在较好的线性关系。

利用图像识别方式检测高水基流体介质的污染

本文通过对高水基流体介质及污染颗粒光学特性的分析 ,提出用图像识别方法检测高水基流体介质的污染状况。设计了污染检测系统 ,并进行了检测实验 。

Vamac~乙烯丙烯酸酯三元共聚物系列专题讲座(六) Vamac~胶料在汽车流体介质中的老化性能

讨论了Vamac在汽车用流体介质(主要是润滑油)中的老化性能,以及压缩应力松弛性能(CSR)。

管壳式换热器壳程弓形折流板传热死区流体介质滞留现象研究

本文对单弓形折流板管壳式换热器的流动死区进行了理论分析，并用有色注射液分光光度计实测，对理论公式计算出流动死区。并与纵向流异型孔板式折流板对比，说明了前者确实存在较大的死区，而后者死区基本消失，性能远优于单弓形折流板结构，从这一点上也说明纵向流换热器，尤其是异型孔板式纵向流换热器是值得开发的一种新型换热器。如今华南理工大学与桂林化机厂已初步开发应用于某压缩机气冷却器中，据使用厂反应，效果甚好。

运动流体介质和剪切层共同作用下平面近场声全息技术改进

传统的平面近场声全息将全息面置于射流内部。为了降低窗效应和卷绕误差对重建精度的不利影响,一般要求全息面尺寸为声源的2倍以上,而较大尺寸的传声器阵列放在射流内部会干扰射流的稳定。针对这一问题,提出将整个全息面置于射流外部的方法。根据经典的剪切层修正理论,首先分析声波由声源传播至全息面过程中路径和幅值的改变,继而推导出修正后的声场传播公式,最终建立起马赫数小于0.3的运动流体介质和剪切层共同作用下的平面近场声全息理论模型。数值仿真表明,改进后的平面近场声全息技术能够得到高分辨率的重建声场,对气动噪声源的定位精度较高,并且具备一定的抗干扰能力。