河工模型试验中的快速水位波动测量技术及软件平台的搭建

在动床河工模型试验中，需要对水位波动进行实时和自动化的测量。本文讲述了快速水位测量技术及其软件平台的搭建。装置中使用压力传感器来达到实时测量的目的，模数转换电路将采集信号输入计算机中供软件来处理。通过应用模式系统来进行软件平台搭建，使得系统具有很好的扩展性和可维护性。

某30 m预制T梁预应力管道灌浆密实度定性检测试验分析

预应力管道灌浆是预应力结构中的重要内容,其灌浆质量的好坏会对整个预应力结构的安全性和使用寿命产生重大的影响。预应力管道灌浆密实度定性检测是一种对管道灌浆总体质量进行评价的检测方法,具有便捷、高效等优点。本文对某30 m预制T梁的预应力管道灌浆密实度进行定性检测,采用循环采样、最优滤波和首波位置自动判断等方法,提高了采样数据样本容量和检测精度。最后利用灌浆密实度-首波慢度线性模型计算出被检管道的密实度定性期望值。

U型波纹管声学传递损失的数值分析与实验验证

U型波纹管是常用的管道连接和补偿装置,波纹管的结构设计对其声学传递特性具有重要影响。采用声学有限元法建立了波纹管的数值计算模型,计算了不同结构参数下波纹管的声学传递损失,得到了结构参数对波纹管声学传递损失的影响规律。基于有限元仿真结果,建立了波纹管传递损失峰值频带上、下限频率计算的数学模型。设计加工了一个波纹管试件,采用两负载实验法测试了其声学传递损失,并将实验结果与有限元仿真结果进行了对比。结果表明:U型波纹管的声学传递损失具有典型的带阻滤波特性;波高、波宽及内径是影响波纹管传递损失峰值频带上、下限频率的最主要因素;波纹管传递损失峰值频带上、下限频率数学模型的计算结果与有限元仿真结果的误差在±3.0%以内;波纹管声学传递损失的实验结果与仿真结果基本吻合,验证了波纹管声学有限元模型和声学传递损失峰值频带上、下限频率数学模型的准确性与有效性。该研究为U型波纹管的声学设计提供相应的理论依据,也为其声学应用提供了新思路。

宽级配砂土基料-滤层系统的室内模型试验研究

基料-滤层利用数码可视化跟踪技术、计算机信息实时处理技术和土体变形无标点量测技术,对宽级配基料-滤层系统进行了渗透室内模型试验。探讨了滤层准则的适用性,研究了不同滤层厚度和加压速率对管涌发生发展的影响。结果表明:传统太沙基滤层准则不适用于宽级配砂土,建议采用可移动颗粒中的d_(85s)。进行滤层准则设计;增加滤层厚度可提高系统的抗渗透破坏能力,但提高滤层厚度对提高整个系统抵抗渗透能力作用不大;水力梯度增加较快不利于系统的稳定。

管锥形填充床生物反应器水力特性及反应动力学分析

以NaCl为示踪剂,应用脉冲信号理论对管锥形填充床生物反应器内的水流流态进行流态分布实验,得出管锥形填料生物膜反应器流态是完全混合式;应用扩散理论以生物膜内的有机底物为去除对象,根据生物膜内微体积元的物料衡算式,对生物膜内有机底物的去除过程建立数学模型,分别得到在不同底物浓度条件下的三种数学模型;通过试验得出管锥形填充床反应器对污水中有机底物的去除符合一级反应动力学模型,由试验数据拟合其动力学模型为:lnC=-3.67Xt+337.04,回归显著性相关系数为:R2=0.8967。

管道-过滤器模式的软件体系结构及其设计

软件体系结构设计给出了大规模软件复用,特别是领域复用的重要设计模式。体系结构描述了软件系统的整体组织结构与风格,对软件的性能和质量有直接的影响。管道-过滤器模式是一种面向数据流的软件体系结构。该文对这种体系结构做了深入的讨论,并结合一个具体应用给出了设计原型。

示波器软件体系结构设计模型

用软件体系结构框架来构建示波器软件设计模型,解决了各种示波器产品因不同容量的硬件和各种用户要求不同的功能造成软件不能共享的问题.为建立一个可供多用户、多功能的示波器软件,本文提供一个可供修正的管道与过滤器模型.

安钢东区空压站的设计实践

阐述了离心式压缩空气站设计中的机型选择、站区供气、进气过滤器的配置、离子高压静电水处理器的使用等特点,为同类型站所的设计和技术改进提供了参考。

折皱式防砂筛管过流性能测试及评价方法

常规防砂方法在复杂生产条件下极易被储层砂堵塞,从而显著降低其过流性能,为此,研制了折皱式(ZZS)防砂筛管。通过设计开展物模评价试验,将现场典型应用井位生产数据与常规筛管进行对比,论证了ZZS筛管在不同复杂生产条件下的过流性能。试验结果表明:新型折皱式防砂筛管过滤面积大,其筛网材料用量为常规优质筛管的4倍以上,可在一定程度上降低筛网堵塞对过流性能的不利影响,从而有效提高井筒供液能力;在高产液量、稠油、致密砂岩、砂岩粒度不均等复杂工况下,ZZS筛管的过流性能优于金属毡筛管,更优于配合砾石充填的绕丝筛管。研究结果可以为油田区块新型防砂技术的推广应用提供重要指导。

基于机器视觉的钢管高速表检方法与系统

钢管作为油气输送管道的重要材料,其表面质量极其重要,而钢管的表面质量通常采用人工表检实现。随着生产节拍加快、产品质量提升和人力资源短缺,有必要研究高效自动化检测方法。为此,提出了一种基于机器视觉的钢管高速表检方法与系统。基于钢管的螺旋运动,开发了多个相机单侧布置的表面全覆盖成像技术;为了适应不同规格钢管,设计了相机自动对焦的调节装置和漫散光照明的灯箱照明系统,实现了清晰的图像采集;设计了矩形滤波模型的频域滤波器,保留了图像中更多的缺陷特征信息。研究结果表明,与目前常用的边缘检测及阈值分割方法相比,基于机器视觉的钢管高速表检方法效果更显著。该系统能够对钢管表面缺陷进行有效检测,提升了钢管表检的速度和准确性,可以替代传统的人工目视检测方法。

基于管道-过滤器模式的机载导航数据库格式化技术研究

针对飞行管理系统机载导航数据库应用需求,以管道-过滤器模式的软件架构体系为基础,设计了机载导航数据库格式化软件,实现标准导航数据格式到机载导航数据库格式的转换,生成适用于飞行管理系统的机载导航数据库文件系统。在分析机载导航数据库格式化的需求上,采用一种改进的管道-过滤器模式,通过裁剪和筛选导航数据的方法,降低数据容量。利用Access数据库作为中间数据库,建立不同类别的数据表,实现数据的快速查询和对比。通过实际的验证和应用表明机载导航数据库格式化软件是可行的,生成的机载导航数据库文件系统符合飞行管理系统要求,格式化后的数据是正确的。

内模控制器应用一例

介绍单输入单输出系统的内模控制器设计原理,及其在常压塔加热炉出口总温的控制中的成功应用。

基于改进无迹卡尔曼滤波的油气管道定位方法

【目的】部分老龄油气长输管道的运行年限较长,存在具体地理位置信息缺失、实际管道定位与初始设计路线不一致等问题,而传统油气管道定位方法的累积误差大、定位精度低。【方法】为了提高油气管道的定位精度,提出一种基于改进无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter, UKF)的油气管道定位方法:以陀螺仪与加速度计组成的惯性测量单元为主要设备,利用里程轮、地面标记器作为辅助定位设备,将管道检测器的姿态、速度及位置误差作为状态量,再将里程轮输出的速度与加速度计解算的姿态信息作为观测量,建立非线性捷联惯导系统误差传递模型;利用改进UKF估计系统误差传递模型,降低噪声对定位精度的影响,并结合前向与后向平滑滤波方法、直管与弯管识别方法修正管道检测器的角速度和加速度信息,进一步降低系统解算过程的累积误差。【结果】通过数值模拟与物理试验验证结果表明,所建立的油气管道定位系统可减小长输管道定位的累积误差,对管道所在具体位置进行定位的最大误差为0.56%,在测试环境保持不变的情况下,与传统卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法、UKF算法相比,改进UKF算法的定位精度分别提高了约34.2%、30.2%。【结论】基于改进UKF的油气管道定位方法减小了系统解算过程的累积误差,提高了管道的定位精度,在油气长输管道定位中具有较高的实用价值。(图6,表1,参21)

过滤双流体模型的水平管道内稠油输送数值模拟

针对介观尺度下蜡晶颗粒聚团在管壁形成宏观尺度下石蜡层的现象,采用过滤双流体模型研究水平管道输送伴有固态沥青质的稠油的液固两相流流动和传热特性.对比均匀结构曳力模型和亚格子曳力模型的模拟结果,获得了颗粒相时均体积分数、颗粒相压力和过滤传热系数的修正系数等参数分布规律.同时分析了壁面温度对稠油温度分布和传热的影响.结果表明:与均匀模型Gidaspow model相比,过滤模型能够揭示蜡晶颗粒非均匀流动结构对液固两相流的变化规律.Filtered modelⅡ的结果更加接近于试验结果,Filtered modelⅡ的结果随着蜡晶颗粒体积分数的增加而减小.当蜡晶颗粒相体积分数增加到12%时,加入壁面修正的亚格子模型的误差仅为4.1%.而ZAMBRANO等人模拟结果与试验压降的误差为12.9%.亚格子尺度模型能够详细地再现沥青质颗粒聚团的介观尺度流动行为,为稠油输送过程中的蜡晶聚集以及流动过程的预测提供了新的方法.