一种深海沉积物孔隙水原位气密采样器

报道了一种新研制的深海沉积物孔隙水原位气密采样器,详细介绍了该采样器的结构构造、设计特点及工作原理。实验室模拟和海上试验显示,该采样器可成功进行海底沉积物孔隙水的原位气密采集;采样器工作水深范围500～4200m,沉积物采样深度3～5.5m,一次可采集11瓶孔隙水,每瓶最小采水量大于100mL。

基于VC的SimulationX二次开发及其在水下液控系统中的应用

为解决SimulationX仿真软件人机交互性差、专业化程度高、工作量大等问题,将VC软件二次开发SimulationX软件技术应用到水下液控系统仿真设计或测试中。开展了SimulationX软件和VC软件特点分析,编制了二次开发流程;针对水下液控系统特点,提出了水下液控系统的建模方法;以分析水下闸阀执行器的压力特性来优选执行器参数为例,建立了仿真模型,进行了SimulationX软件输出文件操作设计和VC软件功能模块设计,实现了仿真软件的二次开发;通过所开发的仿真软件获取了实例中水下闸阀执行器的压力特性曲线并实现了参数优化分析。研究结果表明,SimulationX软件在水下液控系统仿真分析中的二次开发方法简单、易行,所开发出的仿真软件可满足水下液控系统设计或测试需要,且操作方便、易于掌握。

高压大直径深水模拟试验舱自适应密封设计与分析

为解决海洋深水高压模拟试验舱在大直径(2 500 mm)、高压(40 MPa)下的密封问题,基于双筒式结构受内压后内外层变形协调机理,设计了一种新型自适应膨胀式密封装置。根据推导的自适应膨胀式密封的径向补偿间隙理论计算公式,确定了既定密封圈厚度、高压舱舱体与膨胀圈的主体尺寸以及初始径向间隙值,在此基础上开展了高压大直径深水模拟试验舱自封式密封效果数值模拟与密封性能试验检测,结果表明所设计的自适应膨胀式密封装置能满足额定工作压力下高压舱的径向密封与端面密封要求,采用自适应膨胀密封设计的高压大直径深水模拟试验舱能够满足最高52.5 MPa试验压力下的密封要求。

水压元件柱塞摩擦副的抗卡紧研究

针对水润滑普通间隙密封柱塞副在工作过程中出现的卡紧现象,提出了基于静压支撑的双阻尼效应柱塞副,并对其抗卡紧特性和流量特性进行了分析。结果表明:水的流动惯性和表面粗糙度的共同作用使得间隙摩擦副流场内可能产生局部紊流或整体紊流,计算时不能采用层流模型,需考虑惯性和表面粗糙度效应;提出的双阻尼效应柱塞副具有一定的抗卡紧能力,能实现柱塞的自动对中和平衡,防止卡紧,减小启动摩擦力;双阻尼效应柱塞副比同等密封长度的普通柱塞副的泄漏流量更小。

水压间隙润滑中的惯性效应

水的低黏度使得水压间隙中的流动惯性力几乎与黏性力处于同一数量级,不能忽略,因此水压间隙摩擦副设计时应该考虑流动惯性的影响。论文通过经典润滑理论、考虑惯性力的近似解析计算以及N-S方程的数值模拟计算3种方法下的间隙润滑特性对比研究,主要是惯性力对水压间隙支承泄漏流量的影响以及水压间隙润滑中的表面粗糙度效应,得到了水压间隙润滑中惯性效应的定性研究结果。

新型深水天然气水合物保真筒保压特性研究

为解决国内现有天然气水合物采样器无法实现大深度保真取样的问题,提出一种配套气垫式保真筒的深海天然气水合物采样器,并以气垫式保真筒的保压特性作为研究重点。在考虑采样过程中样品自身体积膨胀因素的基础上,建立了不含气垫保真筒和气垫式保真筒的数学模型,并通过仿真计算,对不含气垫保真筒和气垫式保真筒的保压特性进行了分析。实验结果表明基于样品自身体积膨胀的不含气垫的保真筒和气垫式保真筒保压特性理论研究是正确的,同时,也表明气垫式保真筒具有良好的保压性能,极具开发价值。

海洋石油钻井隔水管灌注阀技术

介绍国外主要灌注阀产品的功能和结构特点,分析海洋钻井隔水管灌注阀的功能设计原则,并对设计的隔水管灌注阀进行海水环境模拟测试,检验其性能,取得良好效果,可为海洋石油勘探的研究提供参考。

气垫式保真筒保压特性的参数影响分析

介绍配套了气垫式保真筒的深海天然气水合物采样器的结构及其工作原理,同时为提升气垫式保真筒的保压性能,基于压降模型仿真分析了关键参数(预充压力、气腔长度、筒体长度、筒体内径和筒体壁厚)对采样终了筒内压降的影响。仿真研究结果表明:预充压力、气腔长度和筒体壁厚对气垫式保真筒的保压性能影响较大,且取值越大保压效果越好;筒体长度、筒体内径与筒内压降正相关且对其影响较小;同时综合保真筒的整体性能来讲,提高预充压力和增加气腔长度是提高气垫式保真筒的保压性能可选的有效方式。

基于最大驱动力矩的曲柄摇块机构解析综合

以获得最大驱动力矩为准则,使用解析方法对曲柄摇块机构进行优化设计。机构中连杆使用移动副驱动,曲柄在给定角度范围内摆动。当曲柄处于摆角中间位置时,曲柄具有最大输出力矩;曲柄在摆动范围内具有最大平均输出力矩。基于上述准则进行机构优化设计,能获得较好的力传输比。

深海原位孔隙水采集系统设计改进和海试验证

针对原位孔隙水气密采集系统原理样机可能会受到少量海水混合的干扰问题,原位孔隙水气密采集系统生产样机在结构和总体设计等方面进行了多项防海水混合的改进措施。并在南海北部海域通过原位孔隙水气密采集系统生产样机开展了原位孔隙水样品采集试验,通过对样品中CH4、PO43-、 NH4+、总碱度含量进行测试分析,证实了生产样机防海水混合设计方案的可行性、科学性和有效性。