煤的温压吸附试验方法与等温吸附试验方法比较研究

为了研究煤的温压吸附试验方法在煤层气吸附方面的可行性,本文对煤的温压吸附试验方法与煤的高压等温吸附试验方法进行了比较研究。分别取12个、10个、8个、和6个温压吸附试验点作为四组不同温度和相应不同压力作为温压吸附试验点,记为V_(实测)。使用温度-压力-吸附方程(Temperature-Pressure-AbsobingEquation(TPAE)),将方程转化为二元一次方程后进行线性回归计算其余三个参数,将所得的四个参数记为V_(计算)。通过计算_(实测)与V_(计算)之间的平均相对误差和标准偏差以衡量温压吸附试验方法的可行性。

黏温黏压下径向柱塞泵滑靴副温度分布与泄漏量分析

针对高压大排量径向柱塞泵滑靴副摩擦失效和泄漏问题,以XDP1000型径向柱塞泵为例,对滑靴副温度分布与泄漏量进行了流场仿真和数值计算。首先,根据滑靴柱塞组件运动学特性分析,求解了滑靴偏转角变化规律,并通过建立滑靴副不同通道流量计算公式的方式,建立了滑靴副静压支承特性方程;然后,建立了滑靴副泄漏功率损失和摩擦功率损失模型,求解了滑靴副最佳油膜厚度,并分析了最佳油膜厚度的变化规律;最后,在考虑了油液黏温黏压特性的基础上,通过流场数值计算的方式,研究了滑靴副温度分布与泄漏量随径向柱塞泵工况参数的变化规律。研究结果表明:额定工况下,滑靴副最佳油膜厚度值约为14μm,滑靴副最佳油膜厚度值随着转子转角的增大而增大,随着工作压力和温度的增大而减小;滑靴运动方向侧油膜温度较另一侧高13 K,滑靴副温度值基本不受工作压力的影响,而随着转速的增大而升高;滑靴副阻尼孔泄漏量较滑靴边界泄漏量大0.02 kg/s,而且泄漏量随着压力、转速和油液温度的增大而增大。该研究结论可为高压大排量径向柱塞泵滑靴副设计及优化提供参考。

温压炸药爆炸瞬态高温测试技术研究

为评估温压炸药的热毁伤性能,针对其爆炸瞬间产生高温高压场温度变化剧烈、持续时间短、测量难度大且难以测到爆炸瞬间火球温度分布的问题,提出了一种接触式与非接触式测温混合测试方法,搭建了红外热像仪和热电偶测温系统,对洞内外两发温压炸药的爆炸过程进行测试;使用两台红外热像仪分别以高低帧频拍摄,同时在距离爆心一定距离处布置钨铼热电偶,从不同时间不同位置获取了火球不同维度的信息,实现了爆炸温度变化全过程的高帧频、高分辨率完整记录;对温压爆炸过程中温度变化进行了精细化研究;其中,洞内爆炸最高温度可达1 800℃以上,火球最大直径约为8.3 m,洞外爆炸最高温度可达1 700℃以上,火球最大直径约为7.7 m,山洞的限制作用使得火球最高温度更高,1 800℃以上持续时间为14 ms,热毁伤效果更强;洞内外温压弹爆炸最高温度测试结果的最大偏差分别为5.1%和5.8%,平均偏差为5.45%,处于一定合理的范围内,可以满足爆炸场测试需求。

初始环境压力对RDX基温压炸药冲击波超压和温度的影响

为分析初始环境压力对温压炸药的冲击波超压峰值和温度的影响,在2.6 m^(3)的爆炸罐内开展不同初始环境下不同质量温压炸药的内爆试验,研究初始环境压力对温压炸药冲击波超压峰值与温度的影响.试验结果显示,初始环境压力对冲击波的影响明显,在海拔5 km处产生的冲击波超压峰值衰减率最大.借助Sachs比定律量纲一参数和Hopkins-Brown公式,构建了一个将平原数据推广至不同海拔高度的冲击波入射超压关联模型.进一步分析表明,在相同初始压力下,爆炸温度峰值与炸药量成正比,且随初始压力降低而下降,大药量炸药温度峰值下降程度大于小药量.这些发现对评估温压炸药在高海拔或低气压地区爆炸威力和温度效应评估有着一定的参考价值.

坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性及其影响因素

温压炸药在坑道内爆炸时会产生多种毁伤元,对坑道内人员和设备造成严重威胁。基于不同药量的温压炸药爆炸试验,对坑道内爆炸条件下温压炸药的爆炸特性开展了研究,分析了爆炸热效应演化特征、冲击波传播规律和氧浓度降低情况,讨论了坑道对铝粉后燃的约束作用规律以及形成高烈度后燃效应的药量条件。研究表明:温压炸药火球辐射亮度高于TNT,且其火球温度峰值超过TNT温度峰值的1.3倍。在火球演化过程中,火球在后燃阶段的温度峰值较火球形态刚稳定时提升超过10%。在冲击波传播规律方面,超压峰值与正压时间的TNT当量系数分别约为1.4与1.65。另外,铝粉后燃产生的压缩波对冲击波能够形成多种补充效果,陡峭升压的压缩波能够使冲击波峰值升高,持续时间长但升压速率慢的压缩波能够限制冲击波的衰减,延长整体正压作用时间。受坑道约束作用,温压炸药爆炸火球将与坑道壁面发生相互作用,进而提高铝粉的燃烧烈度。当温压炸药质量立方根与坑道直径的比值大于0.28 kg^(1/3)/m时,将产生高烈度后燃效应。

密闭建筑温压炸药内爆炸后燃效应

温压炸药爆炸具有显著的后燃效应,在密闭空间内爆炸呈现多重毁伤效应,但后燃效应引起的多毁伤元耦合效应,以及后燃增强效应的量化分析尚不明确。基于搭建的大尺寸密闭建筑,开展不同药量下温压炸药及LiF替代铝粉炸药的内爆试验研究,对温度、冲击波超压、准静态压力及氧浓度进行测试,分析内爆条件下不同毁伤元的时空变化特征,结合LiF替代铝粉炸药爆炸的对比试验,阐明了密闭建筑内爆炸毁伤元的分布特点以及铝粉后燃效应对温度、冲击波超压、准静态压力和氧浓度变化的影响规律。研究结果表明:密闭空间内爆下热效应和压力效应在角落边界处得到显著增强,其中全过程比冲量在边界处增强了2.2~2.5倍;铝粉后燃反应可显著增强温度、冲击波超压、准静态压力和氧气消耗量,当药量达到300 g下,铝粉后燃烧导致爆炸冲击波超压峰值提高1.2倍,温度峰值提高6.4倍,准静态压力提高2.2倍,氧浓度消耗提高2.8倍。

温压炸药近爆作用下RC梁破坏特征和毁伤规律试验研究

作为一种高能量密度炸药,温压炸药的爆炸毁伤效应及毁伤机理有别于传统炸药。结合敞开空间温压炸药爆炸冲击波及热效应试验,研究温压炸药爆炸冲击波特征及传播规律,采用高速摄像技术和光纤多谱线测温技术分析爆炸火球演化特征及火球表面温度变化规律。为研究温压炸药爆炸荷载对钢筋混凝土结构的毁伤效应,针对两种典型钢筋混凝土梁开展不同比例爆距下的爆炸试验,阐明两种钢筋混凝土梁在不同药量、不同爆距下的破坏特征和毁伤规律。研究结果表明:相比TNT炸药,温压炸药爆炸冲击波具有超压峰值大、正压作用时间长及峰值衰减缓慢的特点,温压炸药爆炸最高温度达到2400 K,超过1000 K的高温持续时间超过160 ms,高冲量爆炸冲击及持续高温作用导致钢筋混凝土结构受到更大程度的毁伤破坏。结合药量对毁伤规律的影响,提出钢筋混凝土梁在温压炸药近区(0.20~0.75 m)爆炸荷载条件下基于比例爆距和药量的毁伤判据。

温压炸药配方及毁伤评估研究进展

温压炸药是一种富燃料炸药,可依靠爆炸和燃烧2种释能方式产生的长时间压力以及高温火球对密闭空间内设施、人员等造成极大的毁伤效果。其造成的温压毁伤是一种多尺度、多物质、多因素、多物理场的耦合过程,涉及到爆轰波在装药中传播,燃料粒子在空间的抛洒以及燃料粒子的后续燃烧过程,是毁伤领域的重要研究方向。综述了温压炸药配方设计理论基础、主要配方组分对温压炸药性能的影响以及温压炸药性能评估的研究进展。在温压炸药配方设计和应用研究方面,指出高化学潜能的金属燃料及解决温压炸药的能量释放手段是温压炸药未来的发展方向,建立温压炸药配方及其特征参数数据库、高通量计算模型,建立温压毁伤元能量输出与目标响应程度之间的关系,大幅提高温压炸药的综合毁伤效能;在温压炸药毁伤效应与评估技术研究方面,毁伤评估向精确定量、实时评估方向发展,重点开展冲击波冲量、准静态压力、后燃反应火球模型为代表的关键模型参数的测试技术研究,对其参数进行修正或者引入新的参量来优化温压毁伤模型,为闭合作战杀伤链提供支撑。

活性壳体温压战斗部对相控阵雷达天线的毁伤效应

研究活性壳体与温压炸药组合战斗部的威力,以及对相控阵雷达天线靶标的毁伤效应,以期提升对其的毁伤效果,并为相关战斗部设计提供支撑。设计活性壳体、20号钢壳体2种同尺寸结构温压战斗部,进行战斗部毁伤模拟相控阵雷达天线靶标试验,测试并分析火球温度、冲击波、靶标介质棒损坏比例等数据。试验结果表明:相同尺寸结构和装药量下,相对钢壳战斗部,活性壳体战斗部火球最高温度提高14.9%、500℃以上火球面积增加20%~50%,冲击波比冲量始终高于钢壳战斗部,对8 m处靶标的毁伤程度提升15.5%;温压战斗部可通过自然破片和冲击波毁伤靶标,冲击波能够造成介质棒大面积脱落,基于试验结果分析,对于54.8%以上阵面辐射单元毁伤,冲击波比冲量应达到142.5 Pa·s以上。

高温深井温压耦合下流体性质对井筒压力的影响特性

深井高温高压环境对流体密度和流体流变参数影响较大,忽略其作用使得井筒压力认识不准确,制约着钻完井作业安全。基于能量守恒原理,建立了井筒温度计算模型,考虑流体流态对温度压力影响,建立了温压耦合条件下井筒压力计算方法,结合现场实测数据验证了温度压力模型计算可靠性。研究表明:温度对流体密度和流变参数影响程度大于压力,随着井深增加,环空流体密度和动切力逐渐增大。随着循环时间增加,井底温度逐渐降低,环空流体密度、动切力及流性指数逐渐增大,而稠度系数逐渐降低;温压耦合条件下环空ECD低于未考虑工况,两者相差0.067 g/cm3。因此,若不考虑耦合对流体密度和流变参数影响时,使得设计流体密度偏低,易诱发溢流或井喷事故发生。该研究成果与认识为深层超深井井筒温度压力精细评价奠定了关键理论基础,降低了钻完井井下作业风险。

基于颗粒重组理论的水合物沉积物温-压耦合热力学模型

水合物沉积物赋存时的温度和孔隙水压变化对沉积物的力学性质影响明显。基于颗粒重组理论,通过引入温-压耦合系数δ、剪应变和体应变胶结应力衰减方式(λ_(v),λ_(s))和水合物饱和度影响下的剪胀方程d,建立了水合物沉积物温-压耦合热力学模型。利用数值模拟结果同室内试验结果的对比分析,从宏观力学性质变化和微观作用机理两个角度探讨了围压、水合物饱和度和温-压耦合系数对沉积物力学特性的影响。最后,对模型中的刚度系数和体应变衰减参数进行敏感性分析。结果表明:引入温-压耦合系数的水合物沉积物模型能够很好的描述沉积物赋存的温度和水压同其力学特性变化关系。环境温度降低和水压增大增强了微观层面水合物的胶结强度和刚度,宏观表现为峰值强度、应变软化和剪胀性提高。刚度系数γ通过增大沉积物初始刚度使得沉积物表现出更强的峰值强度。体应变衰减参数λ_(v)通过提高胶结应力衰减速率增强沉积物的应变软化特性。

温压温度对FeSiBC非晶磁粉芯压缩以及磁学性能的影响

高电阻率的无机氧化物纳米粒子被广泛用作软磁粉芯的绝缘包覆材料,以降低粉芯高频下的涡流损耗,提升器件的工作稳定性和能量利用效率。针对非磁性氧化物纳米粒子的存在会导致粉芯致密性和磁导率下降的问题,本文将温压工艺引入FeSiBC非晶磁粉芯的制备中,重点研究温压温度对FeSiBC非晶磁粉芯的成形性、磁学性能以及力学性能的影响。结果表明:温压温度为120℃时,软化的树脂能够有效填充进磁粉间的间隙,增强黏结效果,使粉芯具有最佳的压缩性和综合磁学性能。此时,原始和包覆粉芯的抗压强度分别为220.0和269.1 MPa,相较于室温压制粉芯分别提升了107.5%和47.8%;有效磁导率在100 kHz~10 MHz范围内分别稳定至20.8和18.7 H/m,相较于室温压制粉芯分别提升了20.9%和16.9%;1 MHz、0.05 T下的交流损耗分别为2693.5和2228.0 kW/m^(3),相较于室温压制粉芯分别下降了13.9%和21.3%。本工作通过优化温压工艺参数,提升磁粉芯的应用频率和能量利用效率,为制备性能优良的FeSiBC磁粉芯提供指导。

基于深度学习前馈神经网络的单斜辉石温压计分析火山的岩浆通道系统

对火山的岩浆通道系统的深入了解,对理解岩浆如何储存和迁移,以及评估与火山活动伴生的地质灾害等问题,都是至关重要的。单斜辉石(Cpx)温压计是最重要的研究手段之一。在此之前,使用Cpx温压计的前提是准确评估天然样品中所选的Cpx是否与共存熔体平衡。然而,无论是使用Cpx-熔体Fe-Mg交换系数,或是判断Cpx组分是否与模拟计算结果一致,均不足以准确判断Cpx的平衡状态。此外,由于无法准确获得Cpx中Fe^(3+)/ΣFe而将所有Fe视为Fe^(2+)的处理将导致高估Cpx中的硬玉端元(jadeite,NaAlSi_(2)O_(6)),并忽略霓石端元(aegirine,NaFe^(3+)Si_(2)O_(6)),进而高估了温压计算结果。另外,电子探针在评估矿物和熔融物中的水含量方面存在不足,这进一步影响了温压计的准确性。

超高压柱塞泵柱塞副的油膜温度特性研究

柱塞副油膜温度特性是影响超高压柱塞泵性能的重要因素,针对油膜温度导致超高压柱塞泵容积效率低和密封失效等问题,对柱塞副间隙油膜温度特性进行了分析,研究了不同因素对超高压柱塞泵柱塞副油膜温度特性的影响规律。首先,建立了超高压状态下油液的黏温黏压方程和柱塞泵工作过程中的柱塞运动方程;然后,分析了间隙中流体的流动状态,采用ANSYS-Fluent研究了柱塞副间隙油膜温度场分布情况和负载压力、主轴转速、间隙高度、密封长度等四种因素对油膜温度的影响规律;最后,通过四因素四水平正交试验,确定了各因素对油膜温度影响的主次顺序。研究结果表明:负载压力每增加10 MPa,油膜最高温度升高6℃左右;主轴转速每提高100 r/min,油膜最高温度增加0.76℃左右。间隙高度越大,间隙出口油膜温度波动越小;负载压力对油膜温度影响程度最大,密封长度影响最小。该研究结果可为超高压柱塞泵柱塞副的设计提供参考。

复杂硫化铜镍渣中温氧压浸铜镍—同步沉铁研究

针对复杂硫化铜镍渣进行了中温氧压浸铜镍—同步沉铁试验,查明了硫化铜镍渣中主要元素的存在形式,考察了氧压浸出工艺条件对铜、镍、铁、硫浸出率的影响。获得硫化铜镍渣高效浸铜镍—同步沉铁的最佳工艺参数为:硫酸(98%)20 g(即每吨铜镍渣硫酸200 kg)、浸出温度170℃、氧分压0.4 MPa、液固比5 mL/g、浸出时间5 h,在该条件下,铜、镍、铁、硫的浸出率分别为98.73%、98.86%、26.69%、93.17%,浸出液残酸浓度1.28 g/L,浸出液中铜、镍、铁质量浓度分别为77.04、18.80、0.67 g/L。

氧气流量温压补偿对催化剂化学效率的影响分析

氧气是环氧乙烷装置中主要的反应原料,也是参与环氧乙烷装置催化剂化学效率的重要计算因子,其测量准确性直接影响催化剂化学效率的判断。介绍了环氧乙烷装置使用分析仪表和乙烯/氧气质量流量两种计算催化剂化学效率方法,分析使用后者计算催化剂化学效率时与前者相比误差较大的原因,确定了氧气流量的温压补偿公式错误的原因。修正后,两种计算方法结果相近,证明两种方法在判断催化剂化学效率时都有较好的参考意义。

基于温压补偿新算法的渣处理过程流量控制

以温压补偿流量新算法在渣处理过程流量控制研究为例,通过艾默生DelaV系统功能块参数设置及过程控制数据对比分析,基于温压补偿新算法在熔池制造过程中将富氧流量控制在3540.73~3651.37 Nm^(3)/h,在本料加入及正常生产过程将富氧流量控制在5456.83~5577.27 Nm^(3)/h,均符合工艺指标要求值,彻底解决了传统电流信号处理算法中未考虑温压补偿引起的工艺富氧流量控制不准的难题,有效提高了渣处理工艺易燃易爆气体介质控制精度,实现熔化炉、烟化炉内精准配料和渣型控制,在企业设备精准计量与现场安全等多个方面具有广泛应用价值。

激光甲烷传感器检测误差温压补偿修正模型分析

温度对CH4气体吸收谱线具有显著影响,低温下吸收谱线变窄,高温下吸收谱线变宽。压力则导致了测量浓度的降低。为了提高测量精度,根据温度对吸收率和分子间距离的影响进行补偿。文章提出的基于BP神经网络的温压补偿修正模型经过实验验证,能够改善激光甲烷传感器的测量精度。通过修正温度和压力对传感器测量结果的影响,可以准确获得甲烷浓度的测量值。

无线温压一体变送器的通信及故障判断

胜利油田油气生产信息化自建设以来,大量无线仪表在采油井场安装使用。为保证井场各种数据的实时采集,仪表出现故障后必须快速处理。为此,介绍了采油井场使用的无线温压一体变送器、RTU的通信过程以及无线温压一体变送器在使用过程中的常见故障判断。

典型复合温压炸药爆炸特性试验研究

为对比研究2种不同组份及装药工艺的复合温压炸药装药的爆炸特性,本文在空气环境下开展了相关静爆试验,测试了2种温压炸药装药起爆后的冲击波超压、火球直径和火球表面温度参数,并与相同质量的TNT进行了对比。研究结果表明:在相同装药质量下(装药质量为2 kg),H-1(奥克托金HMX/铝Al/粘结剂)装药的冲击波超压要高于R-1(黑索金RDX/高氯酸铵AP/铝Al/粘结剂),但R-1炸药装药起爆后形成的火球表面温度更高,且高温持续时间较H-1更长;同时,按照超压值计算,H-1和R-1在空中不同距离处(距爆心5 m内)的平均TNT当量分别为1.4和1.09;在爆心12.6 m处,H-1和R-1的地面冲击波超压TNT当量分别为1.25和1.025。