小孔漏气燃气弹射内弹道模型研究

针对水下变深度导弹发射问题,提出了通过调节小孔漏气量进而调节发射能量的水下变深度燃气弹射方案。针对该方案的内弹道计算问题:通过三维模型数值仿真与零维模型理论计算的结果比对获取了燃气通过小孔的流量系数;基于小孔流量系数和传统燃气弹射内弹道模型,形成了小孔流动控制模型、低压室零维内弹道模型,最终建立了小孔漏气燃气弹射装置内弹道模型。内弹道模型仿真与实验结果的比对结果表明,该内弹道模型在上下低压室压强峰最大误差小于5%,能满足工程计算精度要求;同时基于该模型进行了内弹道调能研究,结果表明通过调节小孔截面积可以有效的实现导弹变深度发射。

流体管道小孔泄漏建模与仿真研究

流体管道小孔泄漏流场的研究以及数值模拟所得数据对泄漏的检测、定位技术的研究具有重要参考意义。由伯努利方程、连续性方程组成的方程组表明当上游来流速度、下游静压强一定时,泄漏孔直径大小、入口速度、管道内外静压强差将影响流场特性。基于FLUENT的输水管道小孔泄漏流场数值模拟数据表明在模拟泄漏孔径范围内泄漏速度主要由管道内外静压强差决定,管道内外静压强差与泄漏速度成正相关关系。泄漏孔处的质量流量主要由泄漏孔直径、管道内外静压强差决定,管道内外静压强差一定时泄漏孔直径与泄漏孔处质量流量成正相关关系。泄漏孔直径大小、流场入口速度、管道内外压强差对流场入出口静压强差产生影响,数据显示流场入口速度的影响最大,与流场入出口静压强差成正相关关系。

对小孔泄漏振荡演示实验的研究

对小孔泄漏演示实验给出了物理解释,分析了引起小孔泄漏振荡的原因:液体系统由于浓度差产生的自由能的降低是不同浓度液体之间相互渗透的动力,由于液体黏性的存在使得液体通过小孔的渗流只能单向发生,以及在小孔附近两侧的压力差控制着渗流的流向.

FDS模拟小孔径喷射火特性的有效性研究

为验证FDS模拟天然气管道小孔泄漏喷射火特性的有效性,基于Thornton喷射火模型和FDS模拟软件,对管道天然气喷射火特性进行对比分析.分别用Thornton模型和FDS软件对比研究3种管道压力工况的小孔泄漏喷射火,分析喷射火的热辐射特性和人员伤害半径.结果显示：管道压力增加,距离泄漏孔相同位置处喷射火热辐射强度增加,热辐射伤害范围增加;FDS模拟热辐射值偏大,模拟结果与理论结果存在误差的主要原因是默认效率因子不同;与理论分析结果相比,数值模拟死亡半径、重伤半径和轻伤半径的相对误差分别为12.8％～38.4％、4.4％～15.8％、10.4％～29.8％,并且得出热辐射与泄漏孔间距呈指数关系、热通量值随管道压力增加而增加的一致规律,由此验证FDS模拟喷射火的有效性.

糖水-水小孔泄漏振荡周期与小孔孔径的关系

对溶液小孔泄漏振荡现象进行了实验研究,通过对振荡周期的测量和分析,发现泄漏振荡周期与小孔直径的2.84次幂成反比.这与关于此现象的早期理论分析结果不尽一致.

庆探1井钻井液技术实践

庆探1井为三开直井,其洛河组、刘家沟组为薄弱地层易井漏,直罗组、安定组泥岩发育容易发生缩颈卡钻,山西、太原煤层发育易坍塌,二开3 600～4 300 m井段有异常高压气体会导致钻井液污染严重。在实践中不同钻井液体系处理不同地层情况,控制防踏抑制性,确保井壁稳定。