Prediction of nanoparticle transport and deposition in bends

Nanoparticle transport and deposition in bends with circular cross-section are solved for different Reynolds numbers and Schmidt numbers. The perturbation method is used in solving the equations. The results show that the particle transport patterns are similar and independent of the particle size and other parameters when suspended nanoparticles flow in a straight tube. At the outside edge, particle deposition is the most intensive, while deposition at the inside edge is the weakest. In the upper and lower parts of the tube, depositions are approximately the same for different Schmidt numbers. Curvatures of tube, Reynolds number, and Schmidt number have second-order, forth-order, and first-order effects on the relative deposition efficiency, respectively.

砂浆颗粒气力输送装置及关键参数研究

为解决砂浆颗粒气力输送过程中物料的输送效率低以及弯管处所受到的磨损较大的问题,提出了基于ANASY FLUENT模块的仿真研究。首先,是对气力输送装置的三维建模,确定合适的输送装置;其次,再对气固混合物在管道中的运动进行受力分析,得到颗粒群在管道中运动的微分方程为后续的仿真进行验证;最后,对砂浆颗粒的水平管道进行不同的气体输入速度研究及对弯管处进行不同弯径比的仿真。通过对比不同气力输送的入口速度对气相和固相在管道中的运动分布以及对比不同弯径的弯管下的气相压力云图,得出了适合砂浆颗粒输送的最佳速度以及最优的弯径比。

山区弯道会车检测预警系统设计

山区道路地貌条件复杂多变,道路狭长、弯多、斜坡陡,再加上道路视距差等原因,山区道路行车风险大,安全性要求高,设计一款用于山区弯道检测预警的交通系统尤为重要。当车辆进入弯道时,山区弯道检测预警系统能够进行实时监测,并通过控制红绿灯指挥车辆通行或等待。弯道中的屏幕上通过提示对向来车行车距离,来缓解司机对前面交通状况还没有充分认识的问题,用不同状态图片显示的方式告知驾驶员此时弯道的行车状况。山区弯道会车检测预警系统采用STM32单片机为核心进行数据转换与分析,采用太阳能进行辅助供电,以达到节能的目的。结合当下,社会对山区弯道交通设施的研究和建设还比较少,因此具有较高的价值。经过实验调试与测试,系统运行稳定,信号采集和输出正常,交通指挥精准,达到设计任务要求。

管道输送系统用耐蚀合金内覆复合弯管国际标准研制

大力推进标准国际化,深度参与国际规则制定是我国油气工业积极参与国际竞争、维护国家利益和实现高质量发展的战略方针。ISO24139—1:2022《石油天然气工业管道输送系统用耐蚀合金内覆复合弯管和管件第1部分:复合弯管》是油气工业管道输送系统领域我国主导制定的首项产品国际标准,具有里程碑意义。该标准经历了提案、准备、委员会、询问、批准和发布全过程,制定过程中重点讨论和协商的关键技术主要集中在产品设计、制造、试验和检验等方面。文章梳理了复合弯管标准的框架及主要规定,总结了国际标准制定的成功经验,指出国际标准项目选题十分关键,应关注我国具有比较优势的新兴领域;需积极申请承担国际标准化组织标委会秘书处工作,主导领域内国际标准发展规划的制定和项目管理;成功立项后要重点关注项目管理和过程控制。

含椭圆缺陷输氢柔性复合管弯曲特性研究

为研究初始椭圆缺陷对输氢柔性复合管服役性能的影响,建立弯曲载荷作用下含缺陷柔性复合管数值模型,研究了不同椭圆缺陷幅值、缺陷角度和缠绕角度对输氢柔性复合管弯曲刚度、强度的影响。结果表明,弯曲载荷下纤维-基体剪切应力是引发复合管失效的关键因素之一;缺陷幅值对输氢柔性复合管强度、刚度的性能影响受缺陷角度的控制,缺陷角度为45°时输氢柔性复合管弯曲刚度对缺陷不敏感,椭圆缺陷长轴偏离弯矩方向时可缓解初始缺陷对弯曲强度的影响,椭圆缺陷长轴方向与弯曲载荷作用方向一致时输氢柔性复合管承载能力最弱;小缠绕角度有利于提高输氢柔性复合管的弯曲承载能力,但会增加其刚度;大缠绕角度可降低输氢柔性复合管弯曲刚度对缺陷幅值敏感性,但会增加弯曲强度对缺陷幅值的敏感性。

弯曲河道推移质输沙带的研究

本文建立了适用于弯曲程度不同时的河道泥沙起动流速公式，对环流非充分发展的、床面达到动平衡状态的弯曲河道推移质强烈输沙带进行了研究．导出了弯曲河道内强烈输沙带的曲线方程，经模型连续弯道内实测输沙带的位置和计算强烈输沙带曲线的比较，结果令人满意．

弯道三维水沙数值模拟中推移质输移方向的选取

在曲线坐标同位网格下,采用不平衡输沙方程建立了弯道三维水沙数学模型,并考虑了弯道处横坡与纵坡存在对泥沙起动的影响。模型采用有限体积法对方程进行离散,采用与动量插值技术相结合的SIMPLEC算法来进行模型求解。通过弯道试验的计算表明,模型能够有效地模拟出弯道处二次流及河床的冲淤变化情况,实测值与计算值吻合较好。在此基础上,进一步分析了弯道处推移质输移方向选取对冲淤模拟结果的影响,选取推移质输移方向与近底0.08倍水深处流速方向一致时,模拟效果较好。

弯曲河道水流泥沙运动研究进展

弯曲河道的水沙运动一直是河流研究者十分关注的课题之一,关系到河道演变与治理。重点概述了单一弯道与连续弯道水沙运动国内外研究进展,梳理了弯曲河道的水面比降、纵横向流速分布、悬移质泥沙及推移质泥沙的运动特性。分析结果表明:以往研究大多是基于相对平衡的水沙条件与尺度相对较小的自然河流情况下取得的成果,针对水沙过程发生较大变化尤其是来沙大幅度减少的大尺度河流的弯曲河道水沙运动规律研究较少,限制了对减沙条件下大尺度弯曲河道演变规律的深入认识。因此,需要在前人研究基础上开展变化环境下弯曲河道水沙运动特性的研究,为进一步深入研究弯道演变规律与治理提供基础。

纳米粒子在弯管中的输运和沉降特性

用摄动法对不同Reynolds数和Schmidt数的纳米粒子在圆截面弯管中的运输和沉积进行了求解.结果表明,当悬浮纳米粒子在直管中流动时,粒子输运模式不依赖于粒子的大小和其它参数.在弯管中运动时,管道外弯侧具有最多的沉积粒子而内弯侧的沉积粒子最少.在管道的上部和下部,不同Schmidt数粒子的沉降特性一致.管道曲率、Reynolds数和Schmidt数对粒子相对沉积效率的影响具有二阶,四阶和一阶的作用.

新疆盖孜河塔什米里克引水枢纽引水防沙试验研究

为全面验证盖孜河塔什米里克弯道式引水枢纽工程总体布置的合理性以及二次改建后的整体泄洪能力,对该工程分别进行了引水、泄洪、输沙试验研究。结果表明:改建后建筑物结构布置基本合理,枢纽泄洪能力满足设计要求,但存在人工弯道进口处以及进水闸前泥沙淤积严重的问题。通过采取提升进水闸底板高程、在人工弯道进口上游整治段右岸增设潜水丁坝的优化措施,达到良好的引水防沙效果;强调科学的运行管理调度是保证枢纽顺利泄洪、引水、高效排沙以及安全运行的重要措施。

薄荷醇、苏合香挥发油对川芎嗪纳米粒跨血脑屏障模型转运行为的影响

目的以bEnd. 3细胞单层模拟血脑屏障,研究薄荷醇、苏合香挥发油对血脑屏障的生物相容性及二者对川芎嗪纳米粒跨细胞单层转运行为的影响。方法以细胞存活率为指标,采用MTT法研究薄荷醇、苏合香挥发油对血脑屏障细胞的生物相容性;采用乳化—溶剂挥发法制备川芎嗪纳米粒并进行表征;采用bEnd. 3细胞单层模型研究配伍薄荷醇、苏合香挥发油对川芎嗪纳米粒跨膜转运的影响,并对转运过程中细胞单层跨膜电阻值(transepithelial electrical resistance,TEER)进行检测。结果生物相容性实验结果显示薄荷醇在25、50、75μg/mL浓度下不具有细胞毒性,苏合香挥发油在25、50μg/mL浓度下不具有细胞毒性,相对于薄荷醇,苏合香挥发油具有更高的细胞毒性。实验成功制备了川芎嗪纳米粒,平均粒径为(152.9±2.6) nm,稳定性良好。跨膜转运实验结果显示,川芎嗪纳米粒的跨细胞单层转运表观渗透系数(Papp)值为(15.9199±0.3677)×10^(-6)cm/s,配伍薄荷醇(50μg/mL)、苏合香挥发油(50μg/mL)后川芎嗪纳米粒的转运Papp值为(15.5661±0.3242)×10^(-6)cm/s、(15.1416±0.2451)×10^(-6)cm/s,三者无差异。TEER值结果显示在给予50μg/mL薄荷醇、苏合香油后,细胞单层TEER值的变化趋势与单独给予川芎嗪纳米粒组相近,整体均呈现下降趋势。结论薄荷醇相对于苏合香挥发油具有更好的细胞相容性。在保障生物相容性的配伍浓度范围内,配伍薄荷醇、苏合香挥发油对川芎嗪纳米粒的跨细胞单层转运无影响。

顺序输送环道中弯管结构对混油量的影响分析

进行室内成品油管道顺序输送混油机理研究的实验环道,不可避免地会遇到弯头,常采用的有90°圆角和圆弧弯头结构。为优化设计顺序输送实验环道,针对90°圆角和圆弧弯头结构,建立二维模型并应用Fluent软件模拟了弯头对顺序输送过程中混油的影响。结果表明,在环道弯头内侧形成的不同尺度的涡流使流场发生较大变化,远离弯管内侧处会形成低流速区,对流过的混油段产生扰动,使混油量增多,从而产生不可控制的混油因素,且90°圆角弯管结构对混油的影响比半圆弧弯管对混油的影响更大,经过90°弯管的混油段长度相较于半圆弧弯管长12%。研究结果对成品油顺序输送实验环道设计具有指导意义。

某大型钼矿原矿运输方案的选择

通过现场踏勘、选型计算,遴选了百花岭10 000 t/d新系统原矿运输的4个可行方案,并进行了技术经济比较,从中优选出能适应复杂地形、改造工程量小、投资和运行成本低的弯曲带式输送机方案。本文对于类似大型露天矿山新建或改造原矿运输系统、降低原矿运输成本具有一定的借鉴意义。

大柳树—沙坡头河段泥沙运移二维数值模拟

黄河大柳树—沙坡头河段位于宁夏境内,是由5个弯道组成的连续弯道,具有较为复杂的地形特征.利用所建立的修正的平面二维RNG k-ε紊流泥沙数学模型,对该河段水流运动及泥沙运移进行了平面二维数值模拟研究.采用全沙模型,考虑不同粒径组悬移质和推移质运移对河床演变的影响.通过数值模拟结果与实测结果的对比分析,表明该模型能够模拟具有连续弯道的天然河流水流运动及泥沙运移过程;建立了一种关于泥沙数学模型中水流模块和泥沙模块的半耦合式算法,其计算量比耦合式算法较小,但计算精度比分离式算法较高.

河湾副流横向输沙问题的研究

河湾副流的横向输沙计算,对于研究河道横向演变及其变形规律具有很大的实际意义。本文从分析河湾副流横向流速沿水深分布和含沙量沿垂线分布的规律出发,先后得出单位面积上横向输沙率沿水深分布的表达式及单宽横向输沙率的计算公式,而且还进一步对上、下两部分的横向输沙率进行了讨论,其研究与初步验证及分析结果颇为一致。此外,文中给出的含沙量相对分布公式(4)及绝对量分布式(10),不仅克服了经典公式的一系列理论缺陷,而且同多沙河流的实测资料也较为符合,颇具有独到之处。

基于CFD的弯管冲刷磨损数值模拟研究

弯管在油气集输管道中应用广泛,但容易发生冲刷磨损而造成泄漏事故,因此有必要对其冲刷磨损因素进行深入研究。基于流体动力学原理,借助CFD软件,应用DPM模型对油气集输管网中弯曲管道进行流场分析。结果表明:弯曲管道的冲刷磨损受到流体流速、管径以及曲率半径等多种因素影响;流体对管道冲刷磨损影响最大区域集中在弯管外侧;受到的冲刷磨损速率与入口流速和管径成正比;增大曲率半径会减弱流体对弯管内壁冲刷磨损的影响。该研究结论可为管道冲刷磨损防护提供一定的理论依据。

河湾水力特性分析及河湾冲刷输沙率的探讨

对１８０°河湾水力特性及输沙特性进行探讨，并通过河湾输沙率计算的探讨确定了河湾输沙的计算式。

波形钢板桥梁活载及弯矩计算数值分析

波形钢板桥梁为填埋式结构,活载计算类似于拱桥和涵洞,却又不尽相同。为探索波形钢板结构在活载作用下的内力计算,参考拱桥和涵洞的计算原理对波纹钢板活载计算方法进行总结和归纳,并通过有限元数值分析对结构的弯矩影响线进行绘制。得出波形钢板结构活载计算公式及施工过程中活载作用下的弯矩计算方法。

黄浦江航道弯道水域通航措施研究

在对上海黄浦江典型弯道水域通航环境现状分析的基础上,通过选取经常在黄浦江航行的不同尺度代表船型,在不同的吃水、风力和水流条件下弯道航行的船模试验。研究船舶通过弯道的时间规律和在弯道会遇概率,以及船舶通过弯道时航迹宽度和实际占用航道情况。为驾引人员在过弯操作、港航单位在调配船舶和海事部门在通航管理等方面提供帮助。

纳米粒子在方管中传输与沉降的研究

采用有限体积法离散并应用Simple方法对方截面弯曲管道内的纳米粒子传输和沉降进行了数值计算,结果表明Reynolds数和Schmidt数是影响纳米粒子传输和沉降的重要参数。粒子较小时,弯管中轴向速度较大的区域就是粒子的高浓度区域,沉降增强因子最大值出现在外弯侧的中心位置;粒子较大时,截面浓度的梯度值降低,沉降增强因子趋于平均,此时整个截面的粒子平均沉降。弯曲作用对于粒子较大且Dean数也较大时的影响更加明显。