拟悬链线轨迹设计方法及其摩阻扭矩评价

在大位移井钻井过程中 ,摩阻、扭矩是制约其水平位移延伸长度的关键因素 ,大位移井井身剖面的优化设计是减少摩阻扭矩、增加水平延伸距离的重要技术措施。拟悬链线剖面在减少摩阻扭矩和增加管柱的可下入性方面展现出一定的优势。通过微积分方法 ,建立了拟悬链线轨迹井身参数的计算模型 ,寻找到保证拟悬链线轨迹剖面在工程上和几何上都有意义的参数输入范围 ,并对不同轨迹类型 (拟悬链线剖面、“直—增—稳”剖面、悬链线剖面 )的摩阻、扭矩进行了比较分析。结果表明 ,对于水平位移较长的大位移井 ,拟悬链线轨迹能够减少摩阻扭矩 ,由于曲线井段占总井深的比例不大 ,通过改变剖面类型减少摩阻扭矩的作用有限 ,但悬链线设计为大位移井剖面设计提供了一种新的设计方法。

大射电望远镜新构型的结构优化设计、虚牵索的抑制分析及风致振动实验研究

大射电望远镜馈源柔索支撑系统是一类大跨度柔索并联机器人(WDPR)。为了抑制悬索虚牵和馈源舱的风致振动,提出了在此机器人的动平台上增加盛液容器的结构新方案。首先,运用Guldin定理确定轮胎状附加容器中液体体积在并联机器人的不同俯仰角度处的静态分布规律,进而建立此机构的力学模型;其次,建立WDPR非线性两层优化模型,并应用遗传算法获得LT500 m附加容器结构的优化参数;最后,从数值分析和实验两种途径分别检验新方案克服悬索虚牵和抑制风振的效果。分析与实验结果表明与原构型相比,该结构方案能够抑制悬索的虚牵和风致振动。

气体“拟颗粒”模型

介绍了适用于气固两相流动的气体“拟颗粒”模型．气体被离散为大量气体微团，即“拟颗粒”；发生碰撞的拟颗粒间有相互作用的粘滞力和压力；气体的运动借助拟颗粒的运动状态来描述，气体间及气体与固体颗粒的相互作用由拟颗粒-拟颗粒、拟颗粒-固体颗粒的作用代替．应用该模型模拟了气体绕流单圆柱和双圆柱的现象，分别计算了单圆柱的曳力系数CD和圆柱间的流体动力作用系数k，分析了拟颗粒的大小对CD和k的影响．

拟塑性幂律流体的掺气管输减阻的数值模拟

根据幂律流体的本构方程，采用欧拉法建立了空气-幂律非牛顿流体两相流动方程，在此基础上对拟塑性幂律流水煤浆的掺气管输的减阻效应进行了数值计算及理论分析。计算及理论分析表明，在高黏幂律流体中，采用适当方法掺入少量气体可以达到降低流动阻力的效果。减阻效应出现在输入气液体积比小于0．08的范围内，当输入气液体积比为0．0125～0．0313时，减阻效果最好，此时减阻率可达13％以上。此外，气泡直径也对减阻效果有一定影响，为了获得好的减阻效果，应采用适当方法将掺入流体的空气所形成的气泡直径控制在1～2mm以内。

黄芪甲苷纳米乳的处方筛选研究

目的:摸索制备黄芪甲苷纳米乳的最佳处方。方法:伪三元相图法分析不同处方比例对微乳区形成面积的影响。考察PC/Tween 80、Km、AS/O值、含水量对纳米乳载药量的影响。综合考虑伪三元相图及载药量分析结果,确定制备黄芪甲苷纳米乳的最佳处方比例。结果:当PC/Tween 80=3:7、2:8,Km=3:1、2:1时所形成的微乳区面积较大。当含水量为60%,PC/Tween 80=2:8,Km=2:1,AS/O=9:1时纳米乳载药量最大。综合考虑,最终确定黄芪甲苷纳米乳的最佳处方比例为PC:Tween 80:无水乙醇:IPM:H2O(w/w)=4.8%:19.2%:12%:4%:60%。结论:综合考虑伪三元相图及载药量分析结果,确定纳米乳最佳处方更具全面性。

高马赫数低雷诺数条件下圆球绕流曳力系数

圆球绕流曳力系数通常表示为雷诺数的函数。而随着马赫数增大,曳力系数与马赫数的相关性逐渐增强。本文应用硬球-拟颗粒模型方法模拟研究1≤Re≤20和0.1≤Ma≤3条件下的圆球绕流过程。分析了模拟区域设置和拟颗粒-圆球作用的热适应系数对曳力系数结果的影响,得到合适的区域设置条件和热适应系数,获得高马赫数低雷诺数条件下圆球绕流曳力系数,并依此初步建立1≤Re≤20和0.1≤Ma≤3范围内马赫数对曳力系数的修正模型。

壁湍流的展向空间振荡电磁力控制机理

通过拟谱方法对展向空间振荡电磁力控制槽道湍流问题进行研究.结果表明,选择合适的电磁力参数,展向空间振荡电磁力可影响涡结构生成,进而控制壁湍流.控制后的壁湍流流场存在以准流向涡和条带周期分布为主要特征的拟序结构,壁面阻力减小.如果将控制过程视作诱导流场对壁湍流固有流场的调制,研究发现,当壁湍流被有效控制时,流场的主要特征,如流向涡的几何形态,涡量方向及沿轴线的大小变化,以及涡的生成和消亡等都与诱导流场直接相关,从而也与电磁力的分布直接相关.基于此,文章阐述了展向电磁力控制壁湍流的内在机制.