长期循环温度下能源桩-土热传播特性研究

开展了桩长52.5 m、桩径1.05 m的能源桩-土热传导离心模型试验,揭示了三十个周期的冷热循环温度作用下能源桩-土传热规律,基于ABAQUS有限元数值模拟,建立了桩周土体温度场长期数值计算模型,并将其与离心模型试验结果进行了对比验证。结果表明:各循环温度区间变化模拟值与实测值整体波动具有很好的一致性,各周期内最大相对误差为5.6%,整体误差较小,验证了模型的合理性;长期冷热循环温度作用下,能源桩整体运行效率存在降低趋势;桩端土体的温度变化滞后于桩体中部区域土体,因此在进行能源桩内管道布设时可以考虑桩端部分区域内适当加密,提高能源桩的换热性能;热循环阶段,模拟值变温区峰值高于实测变温区峰值,而在冷循环末期,模拟值较小,且距桩不同距离位置处实测值相对应的变温时间区间,相较模拟值变温区间均存在一定程度的后延,且循环周期越多时间区间后延效应越明显。

循环高温淬火后花岗岩三点弯曲试验研究

高温作用对地下热储层岩石的力学性质具有重要的影响。为研究高温对花岗岩Ⅰ型断裂韧度的影响,对400℃循环高温淬火(1、3、5、7次)后的半圆弯曲花岗岩试样进行三点弯曲试验。分析了循环高温淬火后花岗岩试样的破坏特征、荷载-位移曲线和断裂韧度随淬火次数的变化规律。结果表明,随着热循环次数的增加,花岗岩的质量和密度逐渐减小,峰值荷载不断降低,断裂面粗糙度逐渐增加,断裂韧度明显下降。研究结果可为地热能开发以及地下岩体工程的安全性和稳定性提供理论依据。

电子束焊接数值模拟新型热源模型的初步探索

旋转高斯曲面体热源模型,能较好的反映电子束焊接深熔焊的特点,但只能得到圆滑的“抛物”形焊缝。作者对此进行了改进,使其能较好的反映常见的“酒杯”形或“钉”形焊缝,并采用了ANSYS软件对平板电子束焊接温度场进行了数值模拟,同时从焊缝形貌及试验测得的热循环曲线进行验证,得到了与试验结果较吻合的温度场计算结果。

HALT试验高效率温度剖面图的建立

HALT是一项崭新的可靠性试验技术,具体实施还缺乏系统的理论指导。以在电子设备可靠性中起重要作用的焊点为研究对象,采用非线性有限元方法,分析了有引脚PQFP和无引脚EBGA两类典型器件的焊点在热循环载荷作用下的应力应变特点,研究了热循环试验温度剖面参数包括高低温端点温度、高低温保持时间、温变速率对这两种典型焊点的弹性应变范围、塑性应变累积、疲劳寿命和试验效率的影响,归纳了电子设备HALT可靠性试验优化温度剖面图的建立方法。

冬季工况多次温度循环下微型钢管桩群桩热力响应特性现场试验

能量桩技术具有支撑上部结构和浅层地热能换热器双重作用;作为一种节能减排新技术,近年来获得了一定的发展。依托微型钢管桩加固既有基础托换工程,开展冬季工况多次温度循环下微型钢管桩群桩的热力响应现场试验;实测不同间歇时长情况下桩身温度与应力等变化规律,探讨不同运行模式下的桩基换热性能系数(COP,coefficient of performance)。试验结果表明:文中试验条件下,桩身附加温度应力随循环次数增加而增大,且随间歇时间的延长而减小;桩基COP随循环次数增加而减小,且随间歇时间的延长而增大;附加拉应力未超过设计控制范围、不会导致桩体破坏。

新型焊接热循环测试与分析系统的研究

采用计算机软、硬件技术和数据处理方法,研究和开发了一种新型焊接热循环测试与分析系统。该系统集焊接热循环温度数据采集、存储、处理和分析功能于一体,能够测试和计算焊接热循环参数和焊接冷却过程中的相变温度平台等参数。

海上稠油热采井微差井温测试技术

海上稠油热采井多为水平井,油藏非均质性强,多轮次吞吐出现气窜,水平段动用不均衡,热采效果变差。热采井微差井温测试技术利用油管或者连续油管将微差井温测试仪下入热采井水平段,对水平段进行温度、压力测试,然后通过吸汽剖面分析方法和数值模拟分析方法对测试数据进行解释,分析水平段的吸汽和动用情况。渤海某油田热采水平井X1井应用该技术成功录取了水平段的温度、压力数据,认识到水平段的吸汽情况及动用程度均呈现出"前端<中部<末端"的三段式分布规律,并根据测试分析结果,优化注汽方案,提出优化注汽管柱结构,水平段分段、选段注汽以及末端堵调的下步措施建议。该技术为海上稠油热采水平井提供了有效的测试和分析手段。

基于小波变换和多元回归的航天器热循环试验系统温度均匀性分析

为了解决航天器热循环试验系统的温度均匀性问题,提出了一种基于试验研究、小波变换和多元回归分析相结合的预测模型.利用小波变换对试验所测湍流压力信号进行滤波处理,并用多元回归统计方法分析了系统中各变量之间的关系,同时,通过试验数据验证了预测模型的准确性.结果表明:所提出的模型可用于预测系统在不同试验条件下的温度均匀性;通过小波变换能够提高预测精度.

焊接热循环对T92钢组织脆化的影响

采用Gleeble—3800热模拟试验机对T92钢进行不同峰值温度的焊接热循环试验,并对试验试样进行室温冲击韧性试验.借助光学显微镜分析其微观组织,用扫描电镜观察其冲击试样断口形貌特征.结果表明,T92钢焊接加热温度在900℃以上易因奥氏体晶粒粗大导致其组织脆化,断口呈现典型的准解理形貌特征,而在900℃以下的焊接加热仍能保持较好的室温冲击韧性,断口呈现均匀细小的韧窝断口特征;T92钢中高含量的强碳、氮化物形成元素高温状态重新固溶后,在奥氏体中的扩散速度滞后于晶界的迁移速度,进而产生过饱和的室温组织是引起组织脆化的直接原因.

循环温度荷载下管式能量桩荷载传递机理研究

基于模型试验方法,开展加热(制冷)工作模式下,实心和管式能量桩的热响应测试研究;分析多次加热/制冷循环作用下两种能量桩的热力耦合特性,实测桩顶位移、桩身应变、以及桩侧摩阻力等变化规律,并对实际运行过程中实心和管式能量桩的承载特性进行初步讨论。研究结果表明,相同直径的管式能量桩换热效率高于实心能量桩,管式能量桩对加热循环的热响应要高于实心能量桩;多次循环后,能量桩桩顶产生塑性沉降、桩身产生微小的塑性应变,桩侧摩阻力值增加。

水平井温度剖面测试找水技术研究与应用——以河南油田稠油热采区块为例

针对稠油热采水平井“水平段长、隔夹层薄”找水困难的问题,根据水平井找水技术原理及工艺组成特点,研制了一种水平井温度剖面测试仪,该技术作为一种动态温度剖面测试找水方法,能实时监测、记录油井抽汲排液生产过程中的温度异常,根据监测数据分析判断出水位置。矿场应用表明,该技术实现了准确找水,对指导稠油热采井的科学开发具有重要作用。

新型焊接热循环测试与分析系统的研究

采用计算机软、硬件技术和数据处理方法 ,研究和开发了一种新型焊接热循环测试与分析系统。该系统集焊接热循环温度数据采集、存储、处理和分析功能于一体 。

热采水平井找堵水技术在春光油田的应用

针对春光油田稠油热采水平井原油黏度高、隔层薄、出水点复杂、常规找水不适应的问题,开展了热采水平井动态温剖找水技术研究。通过在水平段下入分布式温度测试仪,改变生产工作制度,造成出水位置温度异常,实现准确找水。并在找水认识的基础上开展了工艺配套,利用液体胶塞先对后段非出水点进行暂堵保护,后续注入低温凝胶及高强度纳米堵剂对出水段进行逐级封堵,从而形成一套热采水平井找堵水技术。现场应用两井次,达到了改善热采水平井高含水状况,提高水平段动用程度和开发效果的目的,周期增油226.0 t。该技术为高含水热采水平井治理提供了一种新的技术方法。

热循环试验常见问题及解决方法

针对热循环试验控温的特点和特定要求。热循环试验对试验箱有一定的要求,试验箱应具备测量样品和控制样品温度的能力,变温速率3 5℃/min,不能低于1℃/min,控温精度在±0.5℃。本文探讨热循环试验常见问题及解决方法,对试验人员在进行热循环试验时有一定的指导意义和价值。

氢氧推力室内壁用铜合金疲劳及蠕变性能研究

为了获得氢氧推力室内壁用锆铜CuZr0.15和银锆铜CuAg3Zr0.5的低周疲劳特性、蠕变特性和冷热疲劳特性,对比试验研究了在不同温度和应力应变水平下的两种材料。试验结果表明,银锆铜在相同的控制应力条件下比锆铜具有更长的疲劳寿命;而在相同的控制应变条件下,锆铜的疲劳寿命高于银锆铜;在相同应力条件下,银锆铜的蠕变总应变和残余应变均高于锆铜,其抗蠕变损伤性能稍逊于CuZr0.15;在同等热震试验条件下,两种合金的抗拉强度均随热震次数的增加出现小幅下降。相关研究结果可为分析推力室内壁裂纹失效机理,预估推力室内壁的使用寿命,优化冷却通道设计提供依据。

基于欧Ⅵ排放标准的中型柴油机排气热管理试验研究

尾气后处理的转化效率受排温影响,而柴油机中低负荷下排温较低,难以满足要求。以某中型柴油机为对象,针对影响排温的进气节流阀(IAT)、电控废气旁通阀(EWG)和排气背压阀(EAT)进行了中低负荷稳态点控制策略的试验研究。试验结果表明:在满足低排放和低油耗的前提下,仅靠单一排气热管理措施难以提高排温,须两种或两种以上措施合理匹配,共同作用。基于此,提出了可行的排气热管理方案,并在WHTC测试循环下验证了该方案可使试验柴油机在保证经济性和排放的变化在可接受范围内,满足排温要求。

机载电子设备温循寿命试验方法探讨

针对机载电子设备元器件焊点热疲劳失效问题,对比了行业内不同标准对电子设备温循试验的要求,探讨了传统美军标环境鉴定试验条件不能充分验证元器件焊点热疲劳寿命的现状,提出了ECSS-Q-ST-70-38C标准适用于板级高可靠温循寿命验证试验,以及VITA47.1标准适用于模块级和整机级电子设备温循寿命验证。采用VITA47.1标准对机载计算机模块设计温循寿命试验,准确定位了模块温循寿命薄弱元器件,证明了CBGA封装器件低铅焊点比高铅焊点更容易先发生热疲劳失效的问题。

基于光纤光栅温度传感器的电缆接头温度监测系统的设计

在电力电缆系统应用中,电缆中间接头温度是重点监测部位,监测电接头的温度可以实现故障预报警的功能,为防止事故的发生提供了有效途径,并且接头温度的监测对电力负荷调整起到重要的作用。针对以上需求,实现对电缆接头温度的测量,设计一个循环可编程载流-温度联合实验系统。运用热学知识理论,分析电缆中间接头相关的热量特征,利用ANYSY软件,分析电缆接头的温度场;用光纤光栅温度传感器测量实际电缆接头温度,并用Origin绘图软件把理论与实际实验所测得温升曲线进行拟合验证。结果表明,该系统对电缆接头的温升变化趋势可以进行实时的监测。

海底电力电缆过载能力分析及其试验验证

基于海底电缆导体的温升原理,对其过载电流进行理论分析,并利用海底电缆热循环试验系统对典型110 kV海底电缆进行过载试验并进行数据拟合、分析,证明了对于某特定海底电缆在运行中的过载能力由海底电缆导体初始温度和过载时间决定。利用MATLAB函数曲线分析这2个因素对海底电缆过载能力的影响,得出其随着导体初始温度和过载时间的增大而减小的结论。结合2条海底电缆短时过载导体温升曲线的比较,提出一种短时过载情况下导体温升的简易算法,利用试验数据验证了该方法的可行性,为实际生产提供了参考。

基于欧-Ⅵ柴油机排气热量管理主动控制措施研究

利用发动机台架试验研究了中低负荷稳态工况下进气节流阀、喷油提前角、喷射压力和后喷等排气热量管理主动控制措施对排气温度的影响，并基于欧一Ⅵ排放法规要求的瞬态测试循环（world harmonized transient cycle，WHTC）验证排气温度提升的效果。稳态试验结果表明：与进气节流阀不工作时相比，在进气节流阀开度约15％～20％时排气温度提高了140℃左右，NOx排放减小，PM排放和燃油消耗率均增大；喷油提前角和喷射压力的改变对排气温度影响较小，对NOx排放、PM排放和燃油消耗率影响较大；后喷角度和后喷油量的合理匹配，可以提高排气温度约70℃。wHTC测试循环试验结果表明：排气温度在整个循环内均得到有效提升，怠速工况和低负荷工况提升尤为明显。