控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验及分析

指出了控制压力钻井技术室内试验存在的不足,给出了控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验的原理、方法和设备,验证了控制压力钻井技术的工艺流程和控压设备的可操作性以及自动控制系统控制能力。试验结果表明,该试验流程配套简单,可以较好地模拟钻井的整个过程,通过对采集控制系统的不断调试,掌握了其调节特性,为现场试验起到了很好的指导作用;同时指出,处理气体溢流时,必须配置针对极端非线性、时变和多变量耦合等过程特性的智能控制器。如果控压钻井自动节流管汇配套的是常规液压驱动的节流阀,在钻井泵启、停过程中,流量的变化速度远远高于节流阀的反应速度,而且井筒内流体存在巨大的惯性,套压控制过程中,ECD变化达到0.3,因此应采用电动钻机,这样可以逐步缓慢降低钻井泵的排量,从而实现恒井底压力控制。

田湾核电站全尺寸模拟机维护维修策略与措施分析

介绍了田湾核电站全尺寸模拟机的软硬件情况,给出了全尺寸模拟机维护维修的一般策略,并详细分析了田湾核电厂全尺寸模拟机维护维修的具体实施方法和应对措施。

AP/CAP系列核电主管道全尺寸模拟试验三维建模技术

AP1000核电是我国引进西屋公司的第三代核电技术,CAP系列核电是我国在消化吸收AP1000核电技术基础上、进行创新并自主化的第三代核电技术,主管道作为核电站的核Ⅰ级设备。为确保主管道安装在施工现场的顺利开展,满足安装质量,在主管道正式安装前采用1∶1比例在车间对单个环路主管道的加工、组对和焊接等全过程进行实体模拟演练,通过三维建模技术实时监控施工过程,验证各项施工控制措施、工艺和结果满足设计要求,为主管道的正式施工积累经验。

全尺寸全空域高超声速等效模拟器原理及概念设计

利用螺旋波电离加速并获得轴向速度约为5-10 km/s的等离子体束流,再经过电荷交换产生等速的定向高速气流。采用多束并联的工作方式模拟高速中性气流环境,实现对约0.5-3 m^2的整个高超声速飞行器横截面积的覆盖,每一束气流的横截面积约为0.031 4 m^2,其密度在1015-1021 m^-3范围可调。基于多束并联工作原理的模拟器称之为全尺寸全空域等效模拟器,能够用于高超声速飞行器的气动力学、气动加热等的地面研究,所获得的测量数据更加符合实际飞行状态,也可以解决缩比模型实验的相似性原理差异等技术难题。

飞机燃油系统全尺寸地面模拟试验

飞机燃油系统全尺寸地面模拟试验是保证燃油系统设计的正确性、合理性,检验系统及其成品工作性能协调性,及时发现系统设计缺陷和理论计算无法解决的问题,排除系统故障,保证飞机飞行安全、工作可靠的重要和必不可少的手段。现代飞机燃油系统的设计越来越复杂,加之新技术的采用,不仅给系统的设计提出了相当高的要求,同时也给系统的全尺寸地面模拟试验带了诸多前所未有的难题。针对飞机燃油系统的特点,阐述了其试验边界条件的模拟方法和海量数据计算机测控系统的设计策略,已成功应用于多个型号飞机燃油系统的研制,具有一定的工程实用价值。

褶型纤维过滤介质压力损失的多尺寸模拟

统筹考虑纤维结构特性、纤维排布及纤维层数等因素,基于MATLAB编写控制程序,建立褶型纤维过滤介质微观尺寸模型,并计算过滤介质固体体积分数α,采用数值模拟方法获取微观尺寸下过滤风速v与压力损失Δp之间的数学关联式,进而获取介质的粘性阻力系数C1。在此基础上,建立褶型纤维过滤介质宏观尺寸模型,基于微观尺寸模拟得到的α及C1,采用数值模拟的方法得到宏观尺寸下迎面风速μ与Δp之间的数学关联式,并将数学关联式与多个经验公式进行对比。结果表明,褶型纤维过滤介质内纤维排列方式及介质厚度对Δp有影响,但对C1等性质参数影响不大;微观尺寸研究得到的参数可以为宏观尺寸研究提供指导,微观结构与宏观结构性质参数可以沿用。本研究结果对拓展纤维过滤介质的研究方法及优化其结构具有重要理论及实际意义。

数值模拟技术在大空间化工火灾调查中的应用

以一起火灾事故为研究背景,结合数值模拟软件进行模拟研究,通过网格独立性分析、单罐模型模拟和全尺寸模拟三个步骤重构了火灾场景。对比模拟结果和现场勘查结果以及火灾监控录像,验证了模拟的准确性。模拟结果表明:吸收系数越大则反应釜罐壁越容易燃烧,辐射的强度和间距成非线性关系。4个监测点的数据拟合出经验公式,可用于粗略计算不同间距下的辐射强度。全尺寸的模拟结果为火灾调查提供依据的同时也提出了改进的建议。

某型飞机发动机双操纵模拟系统分析

建立了某型飞机发动机双操纵模拟系统的数学模型,进行了系统分析与仿真。分析和仿真结果表明:对于输入轴载荷模拟,由于模拟试验台的加载原理不同于实际系统,需采用力矩控制和位置控制分段切换的控制方法,同时为了减小切换引起的力矩波动,应对切换进行平滑处理。

FLUENT软件预测大尺寸喷射火特性的实用性

因管道破裂、储罐破损、法兰盘或安全阀失效等发生可燃物质连续泄露并被点燃形成喷射火,不仅发生率高而且具有较大的破坏性.为此,通过分析整理美国标准局发布的大尺寸喷射火实验报告,得到了大尺寸喷射火的有效实验数据,包括喷射火内部的温度分布数据和火焰周围的热辐射分布数据,采用经验公式推导得出火焰几何尺寸;再根据实验报告中各实验工况,利用FLUENT软件对大尺寸喷射火进行全尺寸数值模拟.与实验数据相比,火焰内部温度分布和火焰周围热辐射分布的数值模拟结果的相对误差分别在9.1％～11.2％和7.4％～15.5％,火焰几何尺寸的数值模拟结果与经验公式预测结果也能较好地吻合,从而验证了FLUENT软件模拟大尺寸喷射火特性的实用性,也为喷射火产生的事故后果评价提供了理论依据.

巨厚膏盐层下套管模拟钻具组合应用

随着油气勘探开发的深入,地质情况越来越复杂,在一些埋藏深、压力体系复杂的区块,特别是发育巨厚膏盐层时,判断套管能否顺利下入是一个安全和效益并重的问题,一旦判断失误可能造成严重的成本浪费和安全风险。现场实际作业中多次面临无法有效判断套管能否顺利下入的困境,亟需行之有效、方便易行的作业方法。通过对现有方法的梳理,摸索出了通井模拟管柱确定的简化方法,并于现场应用中取得了良好的效果。

吉林油田矿场条件下CO_2腐蚀模拟装置的建立及实验研究

目的建立一种全尺寸腐蚀模拟放大试验装置。方法针对CO2驱油现场的实际情况,综合考虑影响CO2驱油腐蚀的各个因素,设计并研制更有效的高温高压CO2腐蚀模拟试验装置。对该装置开展模拟CO2腐蚀环境下,多种材料腐蚀特征及缓蚀剂防腐性能的实验研究,并将评价数据与室内高压釜实验、现场腐蚀监测的数据进行对比分析。结果该装置可实现液态CO2流量0~0.9 m3/h、温度-25~120℃、最高压力32 MPa下各种矿场腐蚀环境的模拟,能够模拟常规室内研究设备无法模拟的低温-高温高压条件下的多相流动状态,与现场流态更为接近,模拟结果可有效指导CO2驱油与埋存工程防腐工艺的制定。结论表面矿场条件下的CO2腐蚀模拟数据接近矿场实际腐蚀监测数据,实现了井筒、地面设备管道材料和防腐工艺技术的矿场模拟评价。

隧道内纵向风速对火源上方烟气温度影响的试验

在我国西南某省公路隧道内进行了全尺寸火灾模拟试验,对不同纵向风速、不同火源功率下火源上方典型位置的烟气温度值进行了测量和分析,并对测得的典型结果与理论计算值进行对比.结果表明:试验测得的火源上方最高温升值与理论计算值符合得非常好,该理论计算方法可以用于今后的工程计算之中;另外在隧道内纵向风速较大时,火羽流将产生很大倾斜,导致火源上方顶棚附近的烟气温升不大,单纯采用缆式线型感温火灾探测的方式无法对早期隧道火灾进行报警,应该增加基于其他火灾特征量的火灾探测装置.

光纤光栅感温火灾探测系统在地铁区间隧道中的应用

介绍了光纤光栅温度测量的原理,描述了光纤光栅感温探测系统的主要组成结构和各模块的功能特点。通过设置不同高度的火源位置及不同的火源功率,在模拟地铁区间隧道中开展了全尺寸火灾试验,研究光纤光栅感温火灾探测系统在隧道内发生火灾时的响应性能,测量隧道拱顶处最高温度以及报警响应时间,并根据光纤光栅传感器的温度变化情况来确定火灾规模。研究发现,在隧道内纵向风速较大时,火焰及烟气会发生倾斜,导致光纤光栅感温火灾探测器报警位置发生变化。讨论了光纤光栅感温火灾探测系统报警阈值的设置和光纤光栅传感器敷设间距的布置。

分布式光纤测温系统监测地铁火灾的试验研究

介绍了分布式光纤温度测量原理,详细描述了分布式光纤测温系统的主要组成结构和各模块的功能特点。通过设置不同高度的火源位置以及不同的火源功率,在模拟地铁区间隧道中开展全尺寸火灾试验,研究分布式光纤测温系统在地铁区间隧道内发生火灾时的温度响应性能,测量隧道拱顶处最高温度分布,并根据温度变化情况来讨论火灾发生的规模和火灾探测器的报警阈值。研究发现,在隧道内纵向风速较大时,火焰及烟气会发生倾斜,导致分布式感温火灾探测器报警位置发生变化。最后,对分布式光纤测温系统中感温光纤在地铁区间隧道内敷设高度进行了讨论。

新型空气幕防烟性能研究

利用1∶12的缩比例模型实验和全尺寸的FDS数值模拟,对多种型式的空气幕防烟效果进行了研究。结果表明:将单层单吹式风口变为双层对吹式风口后,其防烟效果也会变好,风口间距为风口宽度的2倍时综合效果最佳。送风速度和防烟效果并不呈现单调性关系,送风角度对防烟效果有明显影响,15°时能实现较佳的效果。

大小叶片压气机级的计算与实验校验

为了考察用于压气机设计的三维计算软件的准确性,对一个低速大尺寸的单级大小叶片轴流压气机进行了计算与流动测量,基于可压缩流动,并在流动细节的层次上全面地考察了计算程序的准确性。结果表明:所用的计算程序对压气机设计点的计算较为准确,流量和压比的准确度可达1%,但对失速裕度的预估能力不足。计算程序对于内部流动细节,尤其是二次流动的模拟不够好,当压气机工作于非设计工况时,这些流动细节计算的不准确会导致整体性能上较大的偏差。

地铁站应急通风模式下自喷系统设计研究

以上海某标准岛式地铁站为侧，利用FDS软件对应急通风模式下自动喷水灭火系统在地铁站站台公共区火灾中的消防安全作用进行全尺寸数值模拟。模拟结果表明：在满足基本的应急通风风量的要求下。按照中危险Ⅰ级设置自动喷水灭火系统后，可以将预先设立的安全判定指标有效控制在安全范围内；火源附近CO体积分数降低50倍以上．环境温度降低10～15℃，能见度提升10m左右。各安全指标中，自动喷水灭火系统对环境温度影响最为显著。

长通道内烟气层水平蔓延阶段的质量卷吸速率实验研究

根据卷吸机理不同,可将通道内烟气蔓延过程分为四个不同阶段.通过模拟尺寸实验,测量了烟气层温度、厚度以及典型截面处的烟气流动速度,确定了不同蔓延阶段的起止位置,并重点计算了火羽流撞击顶棚后的径向蔓延阶段以及随后向一维水平蔓延的过渡阶段烟气层分界面处的质量卷吸速率.通过对实验结果的分析,给出了这两个阶段烟气层卷吸速率的经验关系式.

基于膨胀材料的新型AICD结构设计及其性能实验研究

水平井易在高渗层段、裂缝处过早见水,为了解决该问题国内外研发了多种流入控制装置(ICD)。传统ICD存在流动阻力等级恒定、见水后失效等问题,而国际上主要应用的自适应式流入控制装置(AICD)存在结构复杂、适用范围小等缺点,限制了其推广应用。本文基于多级限流原理,结合遇水膨胀材料创新提出了一种AICD结构。利用数值模拟软件进行了结构参数优化及流体敏感性分析,并进行了全尺寸物理模拟实验。研究结果表明,该装置结构简单,防堵能力强,水油压差明显,对流体黏度、密度不敏感,装置应用范围广泛,在油井的各个生产阶段都具有卓越的性能。

丰宁抽水蓄能电站变速机组12^(#)座环焊接裂纹分析

丰宁抽水蓄能电站(二期)变速机组12^(#)座环在导叶与上下环板的焊接过程中产生99处裂纹,文中对这些裂纹的产生原因进行了分析,并且进行了焊缝全尺寸模拟焊接验证,对原焊接工艺参数进行了部分调整,证明按照调整后的焊接工艺参数进行焊接是可行的。