管汇下放过程中的水动力系数计算

管汇是水下生产系统中的重要组成部分,精确确定管汇的水动力系数,对于保证管汇安全安装有着重要意义。通过数值模拟的方法,利用前处理软件ICEM,建立管汇模型;利用流体软件FLUENT中的UDF技术及动网格模型,模拟管汇的匀速运动及加速运动,得到管汇在运动中受到的阻力;无因次化后,得到管汇的水动力系数。使用同样的方法计算了长方体模型的水动力系数,并与规范DNV-RP-H103中的值进行对比,结果误差在3%以内。采用的研究方法具有一定的精度和可靠性,可以为管汇的下放安装提供指导。

基于信息融合和GA-BP的煤矿瓦斯浓度预测方法研究

瓦斯浓度是煤矿安全生产的重要指标,采用合理的模型预测瓦斯浓度可提前采取安全保障措施。将CO浓度、温度、风速和甲烷浓度作为监测数据,设计传感器布局方案,以GA算法优化BP神经网络模型的权值和阈值,提高瓦斯浓度预测模型的准确率。以采样数据的后10组为测试数据,试验结果显示,GA-BP神经网络的预测误差低于5%,可满足使用需求。

基于物联网的瓦斯突出预警监测系统设计

传统的煤与瓦斯突出监测方法需要依靠各种指标来判断,可靠度不高,将物联网用于多监测节点之间的信息交互,实现更可靠的瓦斯突出预警监测。首先对物联网监测体系整体结构进行分析,在传输层与应用层中加入信息共享层实现多种数据的识别,然后对瓦斯浓度监测节点的硬件和软件进行详细设计,并采用最大似然法估计同一监测区域的多个监测数据的真实值。测试结果显示,基于物联网的瓦斯突出预警系统虚警次数少,可靠度高。

船舶电子信息系统的接口控制和状态监测技术

船舶电子信息系统是一个综合性的信息采集、管理平台,将船舶驾驶室、集控室以及各类硬件场景通过网络连接起来,有助于提高船舶的自动化管理水平。本文将CAN现场总线技术应用于船舶电子信息系统中,从硬件接口控制、网络设计、软件程序等方面进行阐述。

油管挂安装工具C形环变形量对结构强度影响

针对水深500m、设计压力等级为34.5 MPa(5 000psi),设计温度为-18~121°条件下的立式采油树,研究C形锁紧环在锁紧过程中的变形量对其结构强度的影响。理论分析C形锁紧环在扩张过程中,其表面最大应力与C形环变形量之间的关系,得到简化公式。建立有限元计算模型,使用ABAQUS软件分析研究了C形锁紧环变形量对其强度的影响。结果表明:分析的结果与力学模型计算结果吻合较好,简化公式对初始设计具有一定参考性。

基于AMESim的采油树送入工具液压系统仿真

为了初步验证水下采油树送入工具的液压缸结构设计的合理性,以及液压元件的选型是否正确,以水下立式采油树送入工具所需完成的动作为基础,设计液压系统。基于AMESim软件进行模型搭建、参数设置与系统仿真,得出水下立式采油树送入工具安装时间的估计值,分析液压系统的同步性。仿真结果表明,该液压缸的结构设计合理,符合工作要求,而且有较好的同步性。为现场液压系统的安装和选型提供参考。

T形管节点处双裂纹干涉分析研究

为探求T形管节点处撑杆和弦杆上双裂纹之间相互干渉影响的规律与机理,利用节点位移法、单元应力法及ABAQUS数值模拟的方法计算撑杆周向上单个穿透裂纹的应力强度因子,将撑杆壁厚和裂纹长度作为影响因子进行分析计算;对撑杆和弦杆上的2条异面周向穿透裂纹的应力强度因子进行了有限元计算;讨论了不同撑杆壁厚、裂纹长度、载荷大小以及2裂纹间距等情况下弦杆裂纹的存在对撑杆裂纹的影响。研究结果表明:单个穿透裂纹的分析中应力强度因子与撑杆壁厚度和裂纹长度成正比关系;异面双裂纹的干涉分析表明弦杆裂纹对撑杆裂纹的扩展起到了抑制作用;由于撑杆裂纹的干涉效应,使弦杆裂纹应力强度因子随撑杆壁厚增加而缓慢增大。研究结果对于保障海洋平台、采油树及其配套设备的安全有重要意义。

亚临界雷诺数条件下圆柱绕流特性研究

海洋立管受到一定速度的海流冲击时,立管周围区域会发生圆柱绕流和涡激振动现象,对立管安全造成严重损害。从圆柱绕流出发,对亚临界雷诺数下的深水立管的圆柱绕流进行了二维数值模拟,对圆柱绕流阻力系数和升力系数等特性参数进行了考察,在此基础上进行了含有附加杆的立管绕流的模拟分析,证明了附加杆抑制立管圆柱绕流的突出作用。研究结果可为研制带有附属杆的海洋立管提供一定参考。

水下管汇阻力系数和附加质量系数的CFD计算

深水管汇下放是水下生产系统安全工作的关键技术之一。针对深水管汇下放时受到的水动力,即阻尼力和附加质量力进行分析研究。通过CFD软件Fluent建立管汇水动力计算模型和水下作业环境中绕流场的模型,计算管汇下放3个方向阻尼力及其阻力系数;利用动网格技术模拟管汇在流场中的加速运动,求得管汇在水中的变速运动带动周围的流体一起做不定常运动所形成的附加质量系数。通过与现有DNV经验数据对比,计算结果误差较小,从而验证了此计算方法的正确性,为船-缆-体的耦合分析计算及下放安装的仿真控制提供参考。

水泥窑协同处置工业废弃物的生命周期评价

以废白土、废催化剂和污染土壤等工业废弃物为研究对象,运用生命周期评价(LCA)方法,对水泥窑协同处置废弃物的环境影响进行评价.通过建立生产过程输入、输出清单,从全球变暖潜值、资源消耗潜值、人体毒性潜值等方面,基于Gabi5.0软件进行建模与计算,对水泥窑常规生产工艺与协同处置工业废弃物工艺产生的环境影响进行比较.结果表明:功能单位(1 t)水泥的生产过程中,常规生产工艺和协同处置工艺的环境影响潜值分别为5.78×10^(-11)和5.61×10^(-11),协同处置工艺使得全生命周期环境影响潜值降低了2.94%;水泥生产过程最主要的环境影响是全球变暖和人体毒性,其中,协同处置工艺下这两种环境影响分别降低了0.80%和1.80%,资源消耗相比常规生产降低了11.1%;从全生命周期看,水泥生产中熟料煅烧阶段对环境的影响最大,协同处置工艺下熟料煅烧阶段的环境影响相比常规生产降低了8.0%.协同处置工艺相比常规生产工艺有更好的环境效益.