深海实尺寸顶张力立管固有振动特性分析

为了研究深海实尺寸顶张力立管的固有振动特性,建立了立管固有振动分析模型,并通过有限单元法编程求解,计算分析了立管顺流向及横流向振动固有频率及振型,同时分析了顶张力、海流流速及内流密度的变化对立管固有振动特性的影响规律。研究结果表明:立管顺流向振动固有频率高于横流向;立管顺流向与横流向振动固有振型不同,且均不是标准正弦曲线;顶张力的变化对立管振动固有频率及振型具有较大影响;海流流速的变化主要影响立管顺流向振动固有频率及振型;内流密度的变化主要影响立管振动固有频率及顺流向振动固有振型。研究结果可为深海顶张力立管复杂动态分析及精确设计提供参考。

南海超深水天然气水合物取样钻柱扭转振动分析

南海超深水天然气水合物钻探取样过程中,取样钻柱在海流、岩层及钻头波动等作用下将发生扭转振动,影响钻柱内部取样工具正常作业。根据钻柱结构特点及环境因素对钻柱作用特点,建立了与取样工况更加符合的钻柱扭转振动力学分析模型。采用数值求解方法,对取样钻柱进行了扭转振动特性分析。结果表明,取样海域钻柱以第1阶共振为主,共振振幅较大;钻柱从顶部到底部振动剧烈程度逐渐增加,底部共振振幅远大于顶部共振振幅;扭矩增加,钻柱共振振幅增大;不同岩层阻尼作用下,钻柱共振振幅变化较大。

南海超深水取样钻柱纵向粘滑振动分析

针对南海超深水天然气水合物取样钻柱纵向粘滑振动问题,推导了纵向振动微分方程,采用非线性弹簧单元模拟了钻柱与岩层之间的粘滑摩擦。通过数值求解得到了钻柱纵向振动频率及振动位移,探讨了钻压、钻铤长度及作业水深对钻柱纵向振动的影响。结果表明：钻柱低阶振动频率所对应外载激励周期为1.5~4.0s,接近南海波浪运动周期,钻柱发生低阶共振几率较大;钻压的增加,使得钻柱振动位移减小;钻铤长度及作业水深的增加使得钻柱振动频率减小、振动位移增加,南海环境下钻柱更易发生低阶共振;钻柱发生1阶共振时振动位移约为近频率振动位移的8倍,共振危害程度较大。

基于半实物仿真工厂的化工制图课程思政和美育探析

针对新工科背景下高校教育的首要任务及化工制图课程教学中目前所存在的主要问题,文章以学校所建立的半实物仿真智慧工厂为基础,参照案例式教学方法,积极探索课程教学改革。根据课程教学内容特点,将其进行模块化改革,突显各模块之间的区别和联系,提高课程教学内容的逻辑性。通过理论联系实际,深入挖掘各教学模块中所蕴藏的思政和美育元素,将各元素有机融入课程教学内容中,实现课程教学与五育协同并进,从而完成立德树人这一根本任务。实践教学表明,这种改革激发了学生的学习兴趣,提高了学习效率,为新时代卓越工程师的培养奠定了基础。

超深水NGH无隔水管取样钻柱非线性静力学分析

绳索式钻探取样系统取样过程中,钻柱受到海流、波浪、岩土、钻井船漂浮及其他载荷因素的影响,其静态特性非常复杂,具有几何非线性与接触非线性的特点。鉴于此,考虑海洋环境载荷及海底岩土等对取样钻柱的作用,建立了完整的取样钻柱力学分析模型,研究取样钻柱非线性静力学特性,分析不同外界因素对取样钻柱静力学特性的影响规律。分析结果表明:超深水天然气水合物取样钻柱等效应力和最大弯矩均位于钻柱顶部迎流处,钻柱的最大弯曲变形发生在其顶端1/3偏下位置;海流流速、拖曳力系数及作业水深的增加均使得钻柱弯矩和弯曲变形增大。研究结果可为无隔水管取样钻柱的受力分析和现场施工提供参考。

壁面热条件对撞壁油束发展影响的试验研究

通过高速摄影技术研究了常压环境下壁面温度及加热功率对撞壁柴油油束发展过程的影响。壁面温度影响附壁油膜的厚度及其沸腾，间接影响了后续撞壁燃油的反弹飞溅。常压下，当壁面温度在340℃～380℃时柴油撞壁油束雾化效果较好。壁面加热功率主要影响撞壁油束对壁面的冷却程度，改变壁面温度，影响后续撞壁油束的雾化。当加热功率达到1．56w／cm^2时油束雾化效果较好，当加热功率为10．12W／cm^2时，撞壁油束能更好地雾化蒸发。

压力变化对Ⅰ型甲烷水合物稳定性影响的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了压力变化对Ⅰ型甲烷水合物稳定性的影响规律,通过对体系构象、径向分布函数、势能变化和均方位移等参数进行分析,从微观水平揭示了Ⅰ型甲烷水合物降压分解机理。模拟结果表明,压力越低,体系稳定后的势能越大,水合物越不稳定;氧原子径向分布函数的特征峰值随压力的降低而减小,展宽变宽,水分子排列有序性下降;体系压力较高时,氧原子和碳原子的均方位移稳定在略大于零的某一数值,体系压力降至10 MPa时,氧原子和碳原子的均方位移曲线在模拟的最后阶段趋于直线。

油束热碰壁制备柴油预混合气的HCCI研究

在缸盖与进气管之间设置了紧凑的油束热碰壁系统,热壁面可在4 min左右（供电功率为600 W,无空气流动）被加热至250 ℃,并顺利起动发动机.该方法将得到准均质预混合气,若其中散布的油滴未能在着火前充分蒸发,将发生油滴扩散燃烧现象,生成NOx和颗粒物排放.但试验发现,NOx排放基本都低于10×10^-6,限制均质压燃（HCCI）燃烧运行范围的主要因素是PM排放.若不采取其它措施,热壁面温度为370 ℃时,在发动机转速为700～1000 r/min,过量空气系数为4～5时,排气不透光度低于5%.引入冷却废气再循环可将系统HCCI燃烧的大负荷边界拓宽至过量空气系数为2.6（900 r/min）.采用进气加热能使HCCI燃烧的小负荷边界达到过量空气系数为6.1（700 r/min）.

油束热碰壁制备柴油均质预混合气的优化

设计了5种进气道热碰壁制备柴油均质预混合气的油嘴方案,根据燃油吸入比例、NOx排放和排气不透光度,对喷孔数量、油束着壁入射角度α(油束轴线与壁面法线的夹角)进行了优化研究。结果表明,当α=15°时,喷孔数量增加会使高壁面温度时排气不透光度降低,但不能有效提高燃油吸入比例,而当α=45°时,喷孔数量增加对排气不透光度影响很小,却有利于提高燃油吸入比例。对不同的α,喷孔数量增加都会减少NOx排放。随α减小,燃油吸入比例逐渐升高,但从NOx排放和排气不透光度分析,存在最佳α值。综合分析认为,对本文试验组,喷孔数量选择6个,α选择30°为最佳方案。

论文学艺术创作中的变形规律

变形是文艺创作中普遍存在的一种现象。它是创作者根据自己的主观需要对客观对象原本形式与性质所进行的违背常情常理的改变。变形方式能够使创作者主观的情感、幻想和审美意向得到最自由、最充分的表现。同时,还能够突出强调客观对象的某些性质或审美属性,使其更具概括性、典型性,从而产生写意传神的艺术效果。变形方式的运用,必须以客观对象的质的规定性为前提,允许与其外表形态相悖,但必须与其情感、情理相通。

深海顶张力立管涡激振动响应及参数影响

综合考虑立管顺流向及横流向的耦合运动,基于van der Pol理论建立深海顶张力立管涡激振动分析模型,采用有限单元法及Newmark-β法编程求解。利用所建模型对深海实尺寸顶张力钻井立管非锁频工况下的涡激振动响应及参数影响进行分析,结果表明:立管两向均表现为高阶、多模态振动形式,顺流向振动最大峰值频率约为横流向的2倍;相比均匀流,剪切流下立管振动位移及参与振动模态数均增加,立管振动主控模态发生变化;海流流速及顶张力的变化改变了立管振动位移、参与振动模态数及主控模态;随着立管外径增加,立管振动最大峰值频率及参与振动模态数均不断减小,立管振动位移变化较小。

天然气水合物取样钻头及岩层温度场数值分析

为防止深海海底天然气水合物钻探取样过程中发生分解及钻头热磨损,运用摩擦学及传热学基本原理,以弹性库仑摩擦模型作为接触单元本构模型,建立具有刚柔接触的取样钻头和岩层摩擦生热及传热的瞬态动力学耦合数学模型,采用有限元方法进行计算分析。结果表明,钻头温度变化较大,岩层温度变化较小,且只在和钻头接触局部区域内较明显。不同钻速、摩擦系数以及侧壁压力下,钻头和岩层温度变化趋势不同。在实际钻探取样时,对应不同工况和地质条件,应合理选择钻井液循环速率及分布,选择合适钻速,防止取样失败。