沉积盆地中超压力的形成机理

下列作用可引起超压力 :①挤压应力的增大 ;②孔隙流体或岩石基质体积的改变 ;③流体的运移或浮力。由于压实作用不均衡 ,埋藏期间特别是低渗性沉积物迅速沉降期间的负荷能产生相当大的超压力。在构造活动地区 ,水平应力的改变能迅速产生和耗散大量超压力。与体积变化有关的超压力的形成机理要求必须具备良好的有效的封闭系统。与热液膨胀和粘土脱水有关的流体体积的增加太少 ,不能产生大的超压 ,除非有理想的密封体系存在。烃类的形成和裂解为天然气可以产生超压 ,这主要取决于干酪根的类型、有机质的丰度、温度和岩石的渗透率。然而 ,由于压力的形成阻碍有机质的进一步变质 ,所以在封闭系统中这些作用可能受限。由烃类的形成和裂解产生超压的可能性在目前还未被证实。水压头造成的流体运动在浅埋藏的“铅垂”盆地内可能会形成超压。经计算表明 ,烃的浮力和渗透性所产生的局部超压力很小。在不可压缩的流体中 ,气体的向上运移也能产生一定的超压力 ,但需要进一步研究。在许多沉积盆地中与应力相关的机理是产生超压力的最主要原因。

在沉积盆地中超压力形成机理的再评价

通过下列过程可以产生超压力；（１）挤压应力的增大；（２）孔隙流体和岩石骨架体积的变化；（３）流体运移或浮力的影响。在埋藏期间，由于上陪负荷的不均衡压实作用能相当大的超压力，特别是在低渗透率沉积物的迅速沉积期间也能产生超压力。在区域的构造活动地区水平应力的变化能迅速产生和耗散大量超压力。包含有体积变化的超压力形成机理必须是一个好的有效封盖层。

基于纤维加固砂土静力液化评估的超孔隙压力系数研究

纤维加固技术通过向土体中添加离散的抗拉纤维以改良土体的力学性能。通过对纤维加固疏松砂土开展不排水三轴压缩试验以分析其静力液化行为,并对比了不同超孔隙压力系数评估纤维加固砂土液化的可行性。试验结果表明,在不排水三轴压缩下,疏松砂土对静力液化异常敏感,而纤维加固可以有效阻止疏松砂土发生静力液化。纤维显著改变了砂土骨架在不排水三轴压缩下的有效应力路径,从而影响其液化行为。基于有效应力原理定义的传统超孔隙压力系数ru在评估纤维加固砂土的液化时具有明显缺陷。有效超孔隙压力系数r_(u)’和骨架超孔隙压力系数r_(u)^(*)为纤维加固砂土的液化评估提供了更加合理的指标。借助基于混合物法则的本构模型框架,骨架超孔隙压力系数引入了纤维的应力贡献,揭示了纤维、砂土骨架以及孔隙水的荷载分担机制。当r_(u)^(*)=1时,砂土骨架的有效平均应力减小为0,纤维加固砂土发生液化。

方形通道内超临界压力二氧化碳传热恶化数值研究

基于二氧化碳代替碳氢燃料进行航空发动机热防护的应用,开展方形冷却通道内超临界二氧化碳传热恶化数值研究。探究沿通道轴向和周向的换热特征,通过温度、局部流量、流线的分布情况揭示传热恶化的原因,进一步通过边界层分析阐述传热恶化的演变过程。考察运行压力和壁面粗糙度对换热的影响机制。获得不同运行压力和壁面粗糙度下的传热恶化临界热流密度,建立临界热流密度预测准则。结果表明:通道顶部壁面附近高温类气态层、局部流量减小和流线畸变是传热恶化的特征,缓冲层出现湍动能剧减和流速峰值是传热恶化的原因。提高运行压力和增大壁面粗糙度有利于抑制传热恶化问题,所建准则(误差±15%)可实现对传热恶化临界热流密度的良好预测。

某型变量泵压力超高故障分析与改进

针对某型变量泵壳体回油压力超高问题,运用AMESim软件对变量泵进行仿真分析,得出了转子倾覆和控制系统响应过快是导致压力超高的主要原因,最后,根据仿真结果对相关结构进行优化设计,并试验验证了改进措施的有效性。

深厚淤泥地层超静水压力条件下超深灌注桩施工孔壁稳定性研究

依托某地铁车辆段管桩施工后超静水压力条件下的钻孔灌注桩工程,研究了超静水压力条件下钻孔孔壁的稳定条件。推导出了孔壁坍塌的临界水力坡度公式和保证孔壁稳定性的临界固结度公式,并分析了土体固结对孔壁稳定的影响;探讨了新奥法原理在淤泥质软土超静孔隙水压力下灌注桩成孔中的应用。研究结果表明:饱和淤泥质地层中管桩施工后超静孔隙水产生的渗透力是造成灌注桩钻孔过程中孔壁变形失稳的主要因素;土体的黏聚力是影响钻孔缩颈和塌孔的关键参数;超静水压力下软土中钻孔孔壁的稳定条件主要是圆拱支撑力和渗透力;钻孔期间孔壁土体的蠕变大、渗透路径短和土体能在较短时间内发生较大的固结可使孔壁达到稳定的平衡状态;超静孔隙水压力条件下的软土可以借鉴新奥法原理进行钻孔灌注桩成孔。

太阳能热发电中超临界压力CO_(2)在渐扩变截面圆管内冷却传热强化机理

采用SST k-ω湍流模型对冷却条件下超临界压力CO_(2)(S-CO_(2))在等截面圆管、水平渐扩管以及不同倾斜角的渐扩管内的传热特性进行数值模拟。模拟结果表明,在相同换热面积下,相比较于等截面圆管,水平渐扩管的总传热系数提高了32.33%,30°倾斜渐扩管提高了33.12%;水平渐扩管的压降降低了53.87%,30°渐扩管降低了9.86%。采用综合性能评价准则PEC,得到水平渐扩管的综合性能最优。基于S-CO_(2)在拟临界温度Tpc处发生“类相变”的假设,获得了类液膜厚度沿管长方向的分布规律,在同一截面处,30°渐扩管的类液膜厚度最小,等截面圆管的类液膜厚度最大,从超临界态类两相的角度解释了强化传热。

燃煤电厂超临界压力下垂直并联管组流量分配特性

为研究超临界压力下垂直并联管组流量分配等特性,建立了超临界压力下垂直并联管组水动力计算数学模型。对超临界压力下不同质量流速、不同长度垂直光管和垂直内螺纹管并联管组内压降、流量分布等进行计算,明确定管长下的并联管组临界质量流速及定质量流速下的临界管长。结果表明:在相同条件下,内螺纹管的正流量补偿特性弱于光管;定长垂直内螺纹管在临界质量流速(1600 kg/(m^(2)·s))以下保持良好的正流量补偿特性,超过该值其正流量补偿特性逐渐减弱直至消失并转化为负流量补偿特性;同等条件下,垂直内螺纹管在低质量流速下的正流量补偿特性优于高质量流速下的正流量补偿特性,并且低质量流速下所对应的临界管长要大于高质量流速下的临界管长。相关计算结果的确定为超临界压力下锅炉水冷壁的制造安装及安全运行提供理论依据和技术支撑。

600MW超临界压力W型火焰锅炉水冷壁换热特性分析

600 MW超临界压力W型火焰锅炉不仅具有大容量、高参数、低排放等优点,而且有利于强化劣质煤的着火和燃烧,但由于燃烧过度集中在燃烧器区域,经常导致严重的水冷壁爆管或应力撕裂事故。本文针对该问题,采用实验和理论分析相结合的方法对锅炉水冷壁的换热特性进行研究。结果表明,锅炉水冷壁的受热不均匀性是导致其爆管或应力撕裂事故的主要原因。燃烧器区段在不同负荷下的升温幅值接近50℃,导致水冷壁各区段吸热不均,产生较大的水冷壁管屏热应力。研究结果为大型锅炉设计和性能提升提供重要的参考。

变负荷工况下并联管内超临界水脉动流动及换热特性

为了避免流动不稳定现象对水冷壁安全运行产生严重的影响,该文通过实验研究机组变负荷过程中,并联水冷壁管内超临界水的脉动流动及其换热特性。以Φ25×3 mm的1Cr18Ni9Ti并联管为实验段,在压力23~30 MPa,质量流率0.05~0.2 kg/s,入口水温200~390℃,入口压降系数0~5.5,热流密度0~500 kW/m^(2)的范围设置不同实验组,通过增加实验段热负荷进行实验。通过实验观察到不同类型的脉动及其边界,记录通道内质量流率和压力的变化,得到壁面温度的振荡曲线,分析了脉动流动的规律以及脉动对换热的影响。结果表明:低频、Ⅰ类高频和Ⅱ类高频3种脉动随着热负荷的增大依次出现。低频脉动和Ⅱ类高频脉动分管参数和总体参数同相脉动,而Ⅰ类高频脉动是管间脉动,主管道的流量几乎不会波动。对于低频脉动,振幅和频率的增大都会使通道中低比热流体的含量增大,从而降低流体换热能力;对于高频脉动,振幅的增大会减弱边界层热阻,有利于换热;频率的增加加大了通道中流体之间的能量交换,抑制了管子与流体之间的换热。可知,流动不稳定现象具有复杂的换热特性,应尽量将运行工况设定在脉动边界以外。

微纳尺度固体超滑研究进展

超润滑,指摩擦阻力极低的状态,是润滑技术发展追求的终极目标.超滑能够大幅度减小甚至消除滑动界面的摩擦磨损、抑制摩擦能量耗散,有效延长运动部件的可靠性和服役寿命,具有重要的基础研究和工程应用价值.鉴于微纳尺度固体超滑是实现宏观工程超滑的基础,是可能解决现代制造业超精密、微型化发展面临严重摩擦磨损瓶颈问题的有效途径,因此有必要对学术界目前实现微纳尺度固体超滑的原理和典型方法进行探讨,深化认识固体超滑的实现策略,提高摩擦学研究服务现代文明的支撑能力.从早期的生活生产经验总结,到近代的机械啮合理论、黏着学说乃至当代原子分子水平摩擦理论,人们对摩擦和润滑的认识不断提高,但都不曾回避“摩擦总是伴随着动能/机械能消耗”的观点,即摩擦是界面滑动发生能量耗散的力学体现,滑动势垒的存在是滑动产生摩擦阻力的本征原因.因此,本文中将围绕如何降低滑动势垒、减小摩擦耗散的思辨理念,介绍当前固体超滑研究的发展和现状,着重探讨实现微纳尺度超滑的一般策略,简要综述学术界目前典型固体超润滑的原理和方法等.首先,介绍了结构超滑的提出、发展及其应用;其次,探讨了连续滑动超低摩擦行为的基础原理及应用等;此外,阐述了近年来提出的压力诱导超滑的理念,着重从现象发现、基本原理、试验观测方法及其可能的基础和应用价值等方面,介绍了压力诱导超滑的研究进展.最后,从基础研究和应用技术开发方面提出了超滑研究可能需要加强的几方面内容.以期通过当前综述,丰富学术界对超润滑的基本问题、科学意义及其应用价值的认识,阐明固体超滑的微观机理、实现策略,指出固体超滑面临的挑战及发展方向,助力固体超润滑从基础研究向工程应用迈进.

超早压力治疗与ERAS联合护理对胸外科术后下肢深静脉血栓预防的临床研究

研究胸外科患者联合采用超早压力治疗、加速康复外科(ERAS)联合护理对术后下肢深静脉血栓(DVT)的预防作用。方法 按照简单随机法将本院胸外科2021年2月到2023年6月患者100例分为两组(各分配50例),并采取超早压力治疗;实验组和常规组护理方法分别为ERAS联合护理、常规护理。通过观察两组恢复情况、并发症等指标判定护理效果。结果 在术后康复指标方面,两组相比以实验组更低,差异确切(P<0.05);和常规组对比,实验组DVT发生率更低,有显著差异(P<0.05)。结论 胸外科患者接受超早压力治疗、ERAS联合护理有效性高,在预防DVT中有积极作用,适合临床推广。

超临界压力汽轮机叶片组合隔板加工工装及加工方法

超临界压力汽轮机叶片组合隔板加工工装,通过主轴旋转与瓦片涨缩运行的方式,在焊接时,能够有效调整叶片组合隔板的焊缝至较水平的位置,并能够有效装夹及固定叶片组合隔板。工装的结构主要包括减速机构、转动输入机构、转动输出机构以及瓦片涨缩机构。主轴支承并贯穿底座,主轴的减速机构位于底座的内腔;主轴的输出端通过减速组件连接主轴的输入端;主轴的转动输出端侧凸于底座的右端;还包括瓦片涨缩结构,由活动盘部分、固定盘、瓦片等组件组成。

超临界压力下煤油传热特性试验研究

得到了煤油在超临界压力下流过电加热圆管的传热试验结果．试验结果表明，在试验段壁温升高到拟临界温度后有传热强化现象发生，在极高热负荷下不但没有发生传热恶化，而且会发生第二次传热强化．煤油中加入添加剂能提高烧损热负荷．给出了煤油在超临界压力下的传热关联式。

超破裂压力注气开发煤层甲烷探讨

中国大多数煤层气藏具有低压、低渗、低饱和等特点,采用常规增产改造和降压开发技术难于奏效。文章提出了超破裂压力注气技术开发该类低渗煤层气藏的设想,将一次开采与增产改造、提高采收率紧密结合,在开发初期即实施提高采收率措施。研究表明,煤层甲烷解吸—扩散—渗流过程受多种因素影响,在煤层气开发中,一方面需要提高煤层渗透率,另一方面还必须促进甲烷高效快速解吸。超破裂压力注气开发煤层甲烷的机理主要包括降低甲烷分压诱发甲烷解吸,通过竞争吸附置换解吸甲烷,诱发微裂隙形成和天然裂缝延伸,补充能量,防止裂缝闭合和水相圈闭,降低应力敏感损害。超破裂压力注气方式包括注气吞吐和气驱,注气吞吐适用于单井开发,气驱则要形成注采井网。要针对注气开发煤层气特点,选用合理的注气和完井方式,形成注气开发煤层气配套技术,提高煤层甲烷产量和采收率。

竖直圆管中超临界压力CO2在低Re数下对流换热研究

本文对超临界压力CO_2自下而上流过内径为2mm的加热圆管,在低进口Re(Re_(in)≈1700)条件下的对流换热进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较。结果表明,在进口雷诺数较低(Re_(in)≈1700)而热流密度较高时,由于密度变化导致浮升力对流动产生扰动,流动从层流提前转变为湍流,换热大大增强并导致壁面温度的异常分布。使用LB湍流模型可以较好地模拟此时流动从层流向湍流的过渡现象,而采用层流与湍流相结合的分区计算方法的结果与实验测量值吻合得更好。由于浮升力的影响,径向速度呈M型分布,速度最大值在靠近壁面某处;当热流密度很大时,在管子中心区会出现回流。

盾构隧道施工引起的土体初始超孔隙水压力分布研究

盾构施工会对周围土体产生扰动,形成超孔隙水压力,引起工后固结沉降。运用应力释放理论推导与衬砌相邻的土体初始超孔隙水压力计算公式。假定扰动范围边界呈圆弧状,确定初始超孔隙水压力的分布范围;同时运用应力传递理论,推导分布范围内任一点土体的初始超孔隙水压力计算公式。通过对实测资料的分析可知,计算值与实测值吻合较好。算例分析表明,与衬砌相邻的土体初始超孔隙水压力呈近似圆形(顶部小、底部大);随着到衬砌的径向距离增加,土体初始超孔隙水压力呈凹曲线形状;隧道底部的等值线最密,即变化最快;隧道顶部上方土体、不同深度处土体初始超孔隙水压力,以隧道轴线处为最大,呈现类似Peck曲线形状。

超临界压力下低温甲烷的湍流传热数值研究

通过系统的数值模拟计算,在准确确定甲烷的热力学和传输物性变化的情况下,详细分析了两种热流密度下超临界压力对低温甲烷的湍流传热过程的影响,揭示了对流换热Nusselt数的变化规律。计算结果表明:在超临界压力下,热力学和传输物性对湍流传热现象会造成很大的影响,尤其在甲烷的临界区域附近,由于物性的剧烈变化会导致传热过程的恶化现象;在高热流密度情况下(如7MW/m2),增大管内压力有利于提高对流换热强度;现有的常用变物性湍流传热公式不能适用于超临界压力下低温甲烷的对流换热计算。

超临界压力下水在垂直加热管内传热特性的实验研究

采用均匀全周电加热方法,对内径为12 mm的垂直上升管内水在超临界压力区中的传热特性进行了实验研究.分析了质量流速、热流密度以及压力对传热特性的影响,发现由于超临界压力下边界层内流体物性的剧烈变化,使拟临界温度附近的传热得到显著强化,传热强化的程度随质量流速的增加而提高,随壁面热流密度和压力的增大而降低.根据实验数据,给出了超临界压力下水在垂直加热管内对流换热的经验关联式,其平均相对误差为11 8%.

无压力超调溢流阀的压力特性研究

该文研究了一种新型溢流阀,能有效地消除动态响应的压力超调,提高液压系统的性能。对溢流阀的压力特性进行研究,利用AMESim仿真分析了多种结构参数对压力动态特性的影响。结果表明:主阻尼孔和先导阀阻尼孔的直径大小对溢流阀的压力动态性影响很大,当主阻尼孔直径为0.8 mm、先导阀阻尼孔直径为0.7 mm时,溢流阀动态特性和静态性能都较好。阀座孔直径、调压弹簧刚度和阀芯倒角对溢流阀稳定性影响不大,但是分别对静态调压偏差和响应时间影响较大。