《工程流体力学》多元评价机制的改革与实践

《工程流体力学》是能源动力类专业重要的基础课之一。为便于学生掌握扎实的流体力学知识、学习后续专业课程打下良好基础,课程组在广泛调研和吸取国内院校教改经验和成果的基础上,对我校《工程流体力学》课程的评价方式进行了探索。通过课程教研小组的充分讨论,确定了课程的多元考核环节和权重比例,构建了适合我校高素质应用型人才培养的课程评价体系,平时考核环节占比的提升也充分调动了学生平时学习的主动性,并在2022春季学期的教学实践中取得了良好的教学效果。

填料与CTST塔盘级配提高催化装置分馏精度的研究

介绍了板式和填料催化裂化装置分馏塔的特点及中国石油化工股份有限公司沧州分公司催化裂化装置分馏塔改造情况。经过顶循塔板更换填料、汽柴油分离段塔板更换填料等改造,形成填料与立体传质塔板(CTST)级配,分馏塔压降由0.049MPa降至0.041MPa,汽油终馏点由201.8℃提高至204.6℃,汽柴油重叠度降低,提高了分馏精度,汽油收率提高2.5个百分点,取得了良好的经济效益。装置改造后,分馏塔顶循段未发生结盐问题,装置运行正常。

深水气井井下节流工况井筒水合物生成风险分析与预防

水合物流动障碍的形成已经成为深水气井测试和生产过程最为严峻的流动保障问题之一,在分析了深水气井井筒外部环境温度分布的基础上,针对井下节流工况,探究了井下节流对井筒中水合物生成区域分布的影响。结果表明:深水井筒外部环境温度由地面至储层呈现先减小后增大的趋势,泥线处水温为沿程温度的最低点;海水上部200 m以内的混合层和温跃层海水水温受表层温度和季节的影响很大,恒温层海水温度低、变化小;由泥线至储层近似呈线性增大,达储层后温度到达最高值;测试气量增加,井筒流温曲线右移,由于高产气量下携热量升高,受外界低温环境影响更小,温度曲线更加平缓;节流后的水合物生成区域和过冷度分布由受Joule-Thomson效应影响的流体流温和水合物相平衡温度的下降幅度决定;低深度节流往往导致流体温降大于水合物相平衡温降,促使水合物生成区域扩大和过冷度升高,加剧水合物堵塞风险;合理的高深度节流能有效避开水合物生成条件,起到水合物预防的作用。

双级磁悬浮超静载荷平台建模与指向控制研究

随着遥感成像卫星对地观测分辨率的不断提升,光学载荷对于载荷平台的指向精度、稳定度和隔振性能提出了越来越高的要求。提出一种双级磁悬浮超静载荷平台技术方案,建立了其两级三体多自由度动力学模型,提出并设计了双级磁悬浮指向隔振控制方法,并进行了动力学与控制仿真验证。结果表明:相比传统的主被动隔振平台和单级磁悬浮超静平台,双级磁悬浮超静载荷平台的指向、隔振性能更优。

管道阴极保护电流内检测硬件系统设计

针对传统外检测方法难以在某些特殊管段进行阴极保护电流检测的难题,通过管道内检测法实现管道电流参数的采集,消除了管道阴极保护电流检测盲区。给出了管道阴极保护电流硬件系统设计方案,包括电流放大电路设计、信号转换电路设计、电源方案设计。进行了管道阴极保护电流硬件系统实验测试,获得了阴极保护电流—电压标定曲线。测试结果表明,硬件系统可满足设计要求,为后续管道阴极保护内检测现场应用提供了硬件支持和理论依据。

六西格玛在船舶领域的应用研究

随着我国船舶工业的迅速发展,很多大型造船企业在研发建造环节均应用了创新方法,其中六西格玛是比较常用的一种。通过对六西格玛方法的概述与分析,综述了其在船舶领域的典型应用,指出了目前船舶应用中存在的单一创新方法使用程度低、多创新方法集成应用少等主要问题。针对船舶建造领域存在的问题,提出了基于六西格玛等创新方法在船舶领域的创新集成框架,并对创新方法在船舶领域的持续深入应用进行了展望。

掺氢/天然气燃料的燃烧特性研究

掺氢/天然气燃料燃烧可以减少CO_(2)排放,有利于缓解温室效应。利用FLUENT模拟软件研究了燃气锅炉中氢/天然气混合燃料的燃烧特性,在不同掺氢比、过量空气系数、燃料组成情况下,重点研究了炉内温度场、速度场、氮氧化物浓度场的变化规律,并从机理上进行解释分析。研究结果表明:掺氢比越大,NO_(x)排放会上升;掺氢比为10%且过量空气系数为1.05时,炉膛出口平均温度和炉膛出口截面NO_(x)浓度都最大。

船用大功率氢燃料电池的液氢供氢系统数值仿真

相较于高压气态储氢、固态储氢等储氢方式,低温液态储氢具有有效储氢密度大、运输成本低、汽化纯度高和储运压力低等优势,因此对大功率燃料电池而言是最有潜力的一种储氢方式。利用Fluent软件对某船用大功率氢燃料电池的液氢供氢系统进行非定常计算,研究了使罐内液氢在给定时间内完全排出所需的最小气氢充注速度。数值模拟结果表明:在高温气氢充注到液氢罐过程中,由于热量聚集导致入口处存在局部高温,氢气进入液氢罐后沿水平方向流动,在重力与壁面作用下向下方流动,通过与罐内低温流体的对流换热作用,引起不同区域内的流体密度发生改变,从而使气氢与液氢分别产生涡旋;随着液氢罐气氢入口流速线性增加,液氢罐排空所需时间减小,但减小幅度随着入口速度的增加而降低。

宽工况离心压缩机的气动设计及仿真优化

离心压缩机由于需要在不同的工况下运行,因此需要具有较广的工作范围和较高的工作效率。根据设计要求进行单级离心压缩机的一维气动设计,并结合商业软件完成三维建模,采用NUMECA软件进行了三维数值仿真得到了设计工况下的气动性能。通过改变压缩机叶片几何参数如叶片厚度、叶片数、前缘角和叶型,分析其对离心压缩机性能和流场的影响。数值计算结果表明:离心压缩机叶片在70%叶片厚度、15个叶片、前缘角半轴比为3和NACA6306叶型叶片时,整机在全工况下满足压比要求且等熵效率最高。结合内部流场分析发现,影响离心压缩机效率的主要因素是流场高熵区的变化,优化过的压缩机的叶片有更好的流场分布,能有效减小高熵区大小。

一类区间时滞忆阻神经网络的稳定性控制

鉴于忆阻神经网络(memristive neural network,MNN)的数学模型是一种右端不连续的微分方程,经典的微分方程理论不再适用。借助微分包含理论和Filippov解的框架,将这一神经网络系统转化为通常的神经网络系统,并建立了时滞一次函数形式的新型李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函(Lyapunov-Krasovskii functional,LKF),运用积分不等式和倒数凸组合不等式估计其导数,得到了该系统渐近稳定的充分条件并以线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMIs)形式给出,便于用MATLAB软件验证。数值仿真结果表明,所得到结论正确且可实现。

减重步行康复训练装置研究现状与发展趋势

针对脑卒中、神经损伤等患者的运动障碍,减重步行康复训练是一种重要的康复方式,相应训练装置的研究对于减轻治疗师劳动强度、提高疗效起到了重要作用。康复训练装置按照结构类型划分为悬吊式减重训练装置、气囊式减重训练装置、骨盆式减重训练装置等。阐述了减重步行康复训练装置的发展历程,分析不同类型减重步行康复训练装置的特点与不足之处并提出相应发展方向。为减重步行康复训练装置能够满足不同患者的训练需求提供参考。

耐温抗盐类聚合物驱研究现状及展望

随着我国常规油藏的开采逐渐进入后期阶段,原油的产量缓慢减少,所以对于页岩油、重油、高温高盐等非常规油藏的开发开采以及提高原油产量越来越受到关注,因此,优化石油开采技术与提高原油开采率依然是研究的重点。化学驱是三次采油继续开采储层中未被驱替的剩余油和残余油的一种重要方法,可用于水驱后剩余油的开采。在化学驱提高采收率技术中,聚合物具有成本低、种类多等优点,应用较为广泛。对聚合物驱的基础理论、最新研究成果以及各类耐温耐盐的聚合物的发展趋势进行概括,并对其在矿场的应用效果进行了总结,展望了聚合物驱在复杂油气藏条件下的未来研究趋势。

氮掺杂柠檬酸碳量子点的制备与表征

以柠檬酸为碳源、尿素为氮源、N,N-二甲基甲酰胺为反应溶剂,采用溶剂热合成法制备了N掺杂荧光碳量子点(CDs),并利用红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、紫外可见分光光度计、荧光光谱仪、荧光显微镜以及透射电子显微镜对产物进行表征,探究了反应温度及反应时间对荧光碳量子点的影响。结果表明,在反应温度140℃下反应10 h可以得到分布均匀、尺寸均一、粒径大约7 nm左右的球形CDs颗粒,CDs表面含有羧基、氨基、羟基等基团。所得CDs荧光强度较强,有浓度淬灭效应。在紫外光、蓝光、绿光照射下分别发出蓝色荧光、蓝绿色荧光、红色荧光。

致密砂岩气藏采收率影响因素灰色关联分析

鉴于致密砂岩气藏非均质性强、储层物性差、采收率较低等难题,进行了致密砂岩气藏采收率的影响因素研究。以苏里格气田为研究对象,从岩心实验研究成果出发,应用灰色关联分析法计算地质、开发各方面因素影响采收率的关联度,通过对比分析确定各参数的影响程度。结果表明:致密气藏采收率的最主要影响因素是储层渗透率,其次是垂直-水平渗透率比、孔隙度、储层厚度、采气速度。在苏里格气藏后期开发方案设计中,根据致密气影响采收率的主要因素来调整参数,为提高采收率对策的制定提供支撑。

基于近红外光谱的无创血糖检测系统研究综述

在糖尿病的规范化管理中,系统的血糖监测具有重要意义。目前血糖检测的主要方法为有创及微创,患者长期监测血糖的依从性差。无创血糖检测可提高患者长期监测血糖的依从性,有利于减少糖尿病并发症及疾病进展。经济、高效且易操作的无创血糖检测技术成为研究的重点方向。介绍了基于近红外的无创血糖测量技术及其相关研究工作,同时讨论了目前近红外无创血糖检测临床应用的前景与挑战。

征稿简则

《北京石油化工学院学报》是由北京石油化工学院主办的自然科学综合性学术刊物。主要刊登数学、物理学、化学、化学工程及工艺、高分子化工及材料、工业分析、化工设备与机械、机械电子工程、工业自动化及计算机等基础研究和应用研究方面的学术论文、科研报告、文献综述等。《北京石油化工学院学报》倡导理论联系实际的学风,发扬学术民主,开展学术讨论,促进学术交流,热忱欢迎大家踊跃投稿。我们将以严谨的态度,竭尽全力为作者和读者服务。

本刊参考文献书写格式

中华人民共和国国家标准GB/T7714-2015《信息与文献参考文献著录规则》中规定:“正文中引用文献可以采用顺序编码制,也可以采用‘著者-出版年’制”。本刊采用顺序编码制。

城市污水调配工程管线施工及其保护方案设计

城市污水调配工程是城市建设中的关键环节,需要对其管线进行有效保护。以江南新城污水调配工程—二标段为研究对象,根据施工过程中存在的风险问题,设计了调配工程管线施工及其保护方案。采用泥水平衡顶管机掘进技术进行城市污水调配工程管线施工,并计算护壁后背墙的承载能力。实验结果表明:该方案的最低安全系数是1.78,且管线最大倾斜率为0.186%,明显高于管线安全系数的控制标准,应用该方案竣工后的管线,使用时间越长,管线累积沉降量最大,为6.9 mm左右,说明在设计城市污水调配工程管线施工及其保护方案时,适当增加管线埋深,可降低管线应变与位移,缓解管线变形情况,提升管线使用安全性;当管线位置土地泊松比较小时,需加固处理地基与管线,避免损害管线。

海上气举井筒温度预测模型及影响因素研究

针对海上油井的油套环空注天然气进行气举作业,建立了基于稳态压力分布模型与天然气物性参数的井筒瞬态温度分布计算模型。结合现场数据研究和分析了气举注入气温度、流量、组分及压力对气举过程中井筒温度分布的影响规律。结果表明:注入温度对井筒前段温度分布影响较大,但由于海水的干扰其作用的深度被极大限制;提高注入流量可以使井筒内流体温度明显降低;随着气体组分中CO_(2)含量的增加与CH_(4)含量的减少,井筒内天然气流体的温度明显增大;提高注入压力仅对海水段井筒温度能够产生影响,对地层段井筒温度无明显影响。

南海油田砂岩储层损害机制及长效完井液技术

南海某油田由于存在完井后不投产的情况,大量外来流体长时间滞留对储层造成严重伤害。通过对该油田储层特征分析及感性实验评价,分析油田储层潜在损害因素及敏感性损害程度;提出长时间完井不投产过程对砂岩储层损害小的对策,筛选出完井液稳定剂LSCF-1,研制出储层保护长效完井液体系。结果表明:储层岩性主要为石英砂岩,黏土矿物以绿泥石和伊/蒙间层为主,储层物性以中孔中渗储层为主,属于正常压力系统,储层速敏、水敏、碱敏、应力敏感较弱,盐敏、酸敏为弱~中偏强损害。储层保护长效完井液体系存在长时间静置性能变化小、抑制性强、通透性好、腐蚀性低、防水锁能力强等优点,能有效保护储层,降低完井长时间不投产的储层伤害。