连续下落水滴的入水形态与水噪声分析

以连续下落的三个水滴为研究对象,以不同时间间隔、高度、水滴粒径为变量,对水滴入水形态及噪声展开研究。研究得到下落时间间隔T=0.2 s时,会出现“压入气泡”现象;在T=0.2 s与T=0.4 s时,水噪声与单位面积动量呈同步正向关系,T=0.3 s时,水噪声先增加,在单位面积动量至16.2 kg/(m^(2)·s)时,减小至一半左右;连续下落水滴入水噪声分为“压入气泡噪声”与“水气迸发噪声”,前者时域图为正弦波,频率较低,能量较大,后者呈现无规则扩散状,频率较高,声压值为前者一半。

侧钻绕障技术处理复杂井下落物的应用

索特盐化209井在钻探过程中发生钻头掉落事故,多次打捞作业均以失败告终,为保全上部井段成果和顺利推进后续工作开展,决定实施侧钻绕开遗落钻头及老井眼井段。如何维持井壁稳定、确保水泥塞质量、控制侧钻轨迹是本次施工的关键所在。为此制定了导斜器开窗侧钻与裸眼侧钻两套方案,经多方论证,最终采用裸眼侧钻方案成功解决事故。本次侧钻绕障综合利用了定向钻进工艺、随钻测量技术、聚合物钻井液等技术措施的应用,克服了泥页岩井壁易垮塌、长稳斜段托压严重、大井径侧钻轨迹控制难度大等一系列难题,为盐井利用侧钻绕障技术处理复杂井下落物提供了宝贵的经验。

验证冲锤下落加速度的校准方法研究

本文采用光电门式动能测量装置,根据测量原理和测量方法,提出一种落锤试验设备的下落加速度的校准方法,并进行实验验证。结果表明:该方法满足相关标准的技术要求,可为验证其它下落加速度的设备提供参考。

20℃的静止空气中直径5 mm的雨滴的自由下落运动研究

文章采用球形雨滴模型,利用空气阻力系数C_(D)的较严格的表达式即Wallis公式,计算出直径5 mm的雨滴在20℃的静止空气中自静止开始自由下落时的v~t图像.文章又在C_(D)统一取作0.44的近似下,解出解析的、普适的v(t)函数,并作出相应的v~t图像.结果显示这两条v~t曲线几乎完全重合,这就意味着近似处理是完全合适的.文章解释了其中的原因,并指出实测极限速率比球形雨滴模型下的理论值小2.00 m/s的原因在于实际雨滴的形状呈现汉堡状,其实际的空气阻力系数经计算约为0.52.文章认为球形雨滴模型从总体上看是比较实用的.

北京冬季降水粒子谱及其下落速度的分布特征

为了深入探讨北京冬季云降水的微物理特征,提高雷达反演冬季固态降水的精度和冬季降水的预报水平,利用PARSIVEL(Particle Size and Velocity)降水粒子谱仪所观测的冬季降水粒子谱,结合地面显微镜粒子图像和云雷达数据,对比分析了北京海坨山地区冬季过冷雨滴、霰粒、雪花、混合态降水的粒子谱和下落速度特征,得到主要结论如下:(1)霰粒降水过程的云顶最高,整层的含水量最大,低层的退偏振比(LDR)最小,粒子更接近于球形;降雪过程的云顶最低,云中含水量最少,低层的退偏振比较大;混合态降水过程的雷达回波强度和高度特征介于两者之间,但低层的退偏振比最大;(2)在云中上升或下沉气流及湍流的影响下,过冷雨滴、霰粒和雪的下落速度均对称分布于各自理论下落末速度曲线的两侧。因此可根据粒子浓度相对于其直径和速度分布的中轴线位置,判断出该段降水过程中的主要粒子形态;(3)冬季雪花、霰粒和混合态降水粒子下落速度分布的散度较雨滴更大,其原因是由于冷云降水过程的粒子形态复杂,且固态粒子下落过程中更容易受破碎、聚并和凇附等微物理过程影响;(4)在4种降水类型中,雪的平均直径和离散度最大,雨滴最小;混合态降水粒子的总数浓度最大,雨滴的总数浓度最低,并且4种降水类型的粒子数浓度、平均直径和离散度均随降水强度的增大而增大。

沿平板下落薄膜流动的研究综述

沿平板下落薄膜流动的时空演化一直是流体力学中一个相当活跃的研究领域.全面回顾了下落薄膜从长波近似方程到积分边界层方程,从线性稳定性分析到弱非线性分析,从首次失稳到二次失稳以及从有限振幅计算到直接数值模拟的发展历程,总结了下落薄膜已有的理论结果和数值结果.此外,还介绍了沿加热平板下落的薄膜流动的最新研究进展,概述了其它类型下落薄膜的研究情况.

加速下落冲击式液压桩锤设计

分析了加速下落冲击式液压桩锤的结构组成和工作原理。应用状态空间法对冲击过程建立数学模型并进行了仿真分析。仿真运行结果表明,它的工作平稳并具有强劲的动力。全面试验及试运行表明其工作性能良好。与国外同类产品相比,具有结构紧凑、制造成本低、工作可靠、传动效率高等优点。

霰粒子下落速度对云系及降水发展影响的数值研究

云和降水的形成是动力过程与微物理过程相互作用的产物,云数值模式中的微物理过程参数化方案对云和降水发展过程有直接影响。在云数值模式中,粒子群体的下落速度都是用质量加权下落末速度公式来表达,而且不同的模式采用的公式存在差异,质量加权下落末速度中参数取值不同,引起的粒子下落末速度不同。为了了解粒子下落末速度变化对云系和降水发展的影响,对2004年8月12日一次冷锋降水过程,利用中尺度ARPS模式做模拟研究。在分析降水机制的基础上,对霰这一下落末速度较大的降水粒子,做下落末速度(Vg)的敏感性试验,从动力、热力、微物理的角度,通过数值模拟对比分析了霰下落末速度减小对降水分布和强度、云系的移动、云系的宏观热力和动力场的影响,并给出了影响的途径和机理。结果表明:Vg变化对云的厚度和含水量有影响,下落末速度减小对冰晶、雪、霰的含水量垂直分布及分布随时间变化影响较大,其中,霰的含水量显著减少,雪的含水量增加,并调整了云中水质粒的空间分布;Vg减小对地面累积总降水量的分布影响较小,但对降水强度的分布影响较大。Vg减小时,降水强度减小,降水时间延迟,因此,霰下落末速度变化将调整底层降水分布;对于云系的移动情况基本上没有影响,但对云中水质粒的空间分布有影响;霰下落末速度变化影响云中霰的融化和撞冻增长从而影响热力场。末速度减小时,霰和雪的融化量明显减小,导致非绝热冷却率的减小,引起下沉气流的减小。

多因素作用下的西江梧州河段枯水水位下落

通过地形和水文数据,分析了长洲枢纽建设前后坝下西江梧州河段的河床演变及枯水水位下落过程。研究表明:长洲枢纽开工前,梧州水文站同流量下的枯水水位已大幅下落;枢纽建设期间,梧州水文站同流量下的枯水水位基本稳定;枢纽运行最初的3年间,梧州水文站与坝下引航道的枯水水位再次大幅下降,而坝下引航道的水位下落幅度明显大于梧州水文站。根据长洲枢纽坝下水位下落的特点及近坝段的河床演变情况,认为:长洲枢纽坝下水位下落由自然冲淤、采砂、航道整治工程等多因素共同作用所致,其中,采砂和航道整治工程是造成目前水位下落的主要原因。

自由下落非均一粒径颗粒流的流场特性

利用DPM-CFD模型对非均一粒径颗粒流自由下落过程中气流速度的分布规律、颗粒的扩散和运动特性进行了研究,模拟结果与实验及理论吻合良好.研究发现,空气在轴心处形成射流,其周围有漩涡产生;气流速度沿径向先减小后增加,之后再次呈现下降趋势,在轴心处速度最大,且沿轴向增加;颗粒物浓度沿径向减小,扩散半径随粒径减小而增加;随着颗粒流的下落,颗粒速度的增幅由快到慢,逐渐趋于平缓;在小颗粒中混入大颗粒可使小颗粒沉降速度减小.

重水运输容器货包自由下落分析

本文采用ANSYS有限元程序,对重水运输容器货包进行了自由下落分析,计算模型包括3种下落方式:水平下落、垂直下落和倾斜下落。根据ASME规范NB分卷进行了应力强度评定。结果表明,重水运输容器满足强度与密封要求。

投弃式温深计探头海水中下落深度计算方法研究

为计算投弃式温度深度测量计(XBT)探体在海水中的下落深度,在基本运动学分析的基础上,推导出XBT探体在海水中下落深度的计算公式及相关参数,并分析了探体重量误差对深度计算结果的影响。与标准温盐深仪的对比实验证明,该公式计算出的深度平均误差在2%以内。

基于下落法的PFC3D岩土模型构建及应用

使用PFC3D按照其用户手册上的步骤构建模型时,存在半径放大系数(mul)确定困难、构造的不同属性颗粒体的边界连接程度难以保证等问题。由此,提出了基于"下落法(Particles Fall Method,PFM)"的PFC3D岩土模型的构造方法。该方法根据颗粒岩体的自然形成过程,在规定区域内使颗粒自然下落堆积、压实和充分接触,然后通过删除规定形状外的颗粒进行构型,计算至平衡得到初始地应力场。与经典步骤相比该方法不用计算mul,不用建立边坡墙和土层间的分界墙,不用消除悬浮颗粒;但增加了颗粒下落计算和构型过程。提供了整体下落法(Overall Particles Fall Method,OPFM)和分层下落法(Hierarchical Particles Fall Method,HPFM)两种方式。通过实际工程分析,总体上模型的精确度和构造便捷程度优于经典方法,一次模型构建的成功率较高。

自由下落抛锚时锚的运动数学模型

为研究锚下落速度的变化规律,求取最大下落速度,在对锚和锚链进行受力分析的基础上,推导出锚下落运动微分方程,并给出定解条件。通过模拟计算,直观显示锚下落速度的变化规律。进一步分析表明,锚机链轮的惯性阻力、锚入水冲击力及锚与锚链在水中的附加惯性阻力等仅延长锚到达最大速度的时间,对最大下落速度值的影响极小。锚的最大下落速度主要与锚和锚链的质量、二者在水中的阻力及锚链与锚链筒之间的摩擦阻力有关。

链条下落运动问题浅析

链条的力学问题在物理学的发展过程中一直备受人们的关注,并与重大的工程实践有着密切联系。下落链条作为典型的变质量体系,经常被引为力学教科书上的范例。然而,对于链条下落运动的认识依然存在着诸多分歧有待澄清。链条的下落运动行为依赖于其初始构型,本文选取4种设定情形进行介绍,并简要分析不同运动行为的特征。

强地震作用下核电站控制棒下落时间分析

提出了核电站控制棒及驱动系统的力学模型及控制棒下落时间的计算方法 ,用显式差分格式计算各构件水平动力反应 ,并考虑了二维和多点激励。计算结果表明 :本文方法的计算结果与实验结果吻合得较好。

基于下落式量热法的碳化硅陶瓷高温比热容测试

比热容是碳化硅(SiC)陶瓷的重要物性参数,与其导热系数及热扩散率等直接相关,是评价其热性能的重要依据。由于SiC陶瓷应用温度范围较宽,可高达1 000℃以上,有必要对其宽温域范围内的比热容进行研究。针对这一问题,采用下落式量热法研究SiC陶瓷材料在400~1 000℃范围内的比热容。通过蓝宝石比热容标准物质对固体材料高温比热容测试仪进行校准,结果显示:蓝宝石标准物质的比热容示值误差小于2%,保证了测试设备的准确性。SiC样品的比热容随着温度升高呈增大趋势,测量结果与文献[21-22]中提供的参考值基本一致,相对偏差在1.8%~2.9%范围内,表明采用下落式量热法测定SiC材料的高温比热容具有较高的准确性,是高温段除混合法之外较为可行的一种测定材料比热容方法。

板翼动力锚水中自由下落过程数值模拟

板翼动力锚是依靠自重完成安装并靠自重和海床土的抗力来锚固的新型动力锚。板翼动力锚在水中自由下落的阻力决定了锚到达海床表面时的速度,进而直接决定了锚贯入海床中的深度以及它能提供的承载力。板翼动力锚的形状比较复杂,采用计算流体动力学的方法研究板翼动力锚的下落速度、水平位移和转角与下落位移的关系。计算结果表明:板翼动力锚的拖曳阻力系数约为0.93~1.12之间;在沉贯过程中应使加载臂与翼板共面以减少阻力;板翼动力锚的终端速度约为28 m/s。

运输机尾流场的小型空投物资下落轨迹仿真

为了研究运输机的下洗尾流场对小型物资空投轨迹的影响规律,应用基于位势流理论的涡格法对全机尾流场的速度分布进行数值求解,并建立伞货一体的刚性动力学模型,仿真分析了小型空投物资在载机尾流场影响下的下落轨迹。研究表明,尾流场会使空投物资下落轨迹向飞机飞行方向整体偏移,并且随着载机平飞速度增加,尾流场对空投物资下落轨迹的偏移量反而减小。

鸟粪下落对输电线路绝缘子周围电场分布的仿真分析

输电线路的安全运行,对于整个电网的稳定性具有十分重要的意义。随着人们生态意识的提高,鸟类活动日益频繁,加剧了鸟害对于输电线路跳闸的影响。采用COMSOL Multiphysics对鸟粪下落时输电线路绝缘子周围电场分布进行仿真分析,得到了鸟粪下落对于绝缘子附近电场分布的影响。