风电接入远海油气平台的规划方法

海上风电直供远海油气平台可降低发电成本和碳排放,但传统规划方法不适用于远海油气平台的负荷特性。在考虑海上油田电力系统燃气透平机组与负荷特性的基础上,建立计及风-燃-荷功率动态匹配特性的扩展概率潮流模型,提出适用于远海油气平台的风机规划方法。采用所提潮流计算方法,在满足远海油田电力系统的电压、线路载流量等约束条件下,以年发电成本与年碳排放量的综合成本最低为目标建立规划模型,并采用粒子群优化算法对模型进行求解。以我国某远海油田电力系统为例,提出针对远海油田电力系统特点的风电接入方案,算例结果表明,所提规划方法具有可行性。

海上退役石油平台造礁的流场效应研究

将海上石油平台改建为人工鱼礁是一种理想的退役平台处置方式,流场对人工鱼礁发挥功效起着重要作用,而目前对平台造礁的流场效应仍有待研究。基于埕岛油田退役平台造礁示范工程,构建了渤海埕岛油田海域三维水动力数值模型,在实际海况条件下定量研究不同规模平台造礁对流场影响效应。结果表明:当布设鱼礁山后,在鱼礁山两侧及上方沿水平来流方向均形成流速增大区域,而迎流面和背流面出现了流速减小区域;与无鱼礁山时相比,随着鱼礁山高度增加和来流速度增大,鱼礁山区域流速变化幅度和变化区域面积逐渐增大,且鱼礁山高度对流速影响范围更大,来流速度则决定流速变化幅度;在垂向上会产生明显的上升流与背涡流,随着水平来流速度增大,鱼礁山高度对垂向流场的影响程度逐渐减小。

液压调节阀空化流场分布特性的可视化实验

为了研究调节阀内部的气液两相流变化规律,开发调节阀空化场可视化实验平台并研究其内部空化流分布特征。该调节阀入口压力为2.5~4.0 MPa,背压为1.0 MPa。通过空化场可视化实验表明:随入口压力增加,调节阀节流口处低压区域逐渐扩大,促进了空化区域的发展;调节阀空化特征具体表现为空化流中间段空泡数密度最大、环流道出口部分以及空化流尾流部分的空泡数密度相对较低,空穴气-液交界面尾部轮廓比较模糊,下游流道中偶尔会出现脱落的游离型空泡。该研究将数值仿真和可视化方法相结合应用于探究调节阀实际生产中的空化问题,为理论教学和工程实际应用提供了新思路。

海上退役平台改作鱼礁体的稳定性及流场效应研究

海洋油气平台在达到作业寿命后必须进行废弃处置,将海上退役平台改作人工鱼礁投放,对优化渔业资源、促进海洋经济持续发展具有重要意义。基于平台拆卸结构,共制作了箱状、管状、柱状、网状4种典型鱼礁实物模型,通过室内模拟试验和数值模拟研究,分析了不同鱼礁类型单体的稳定性和流场效应。结果表明:开口率0.1至0.8的箱状礁的稳定性均能满足要求,但开口率高于0.6的箱状礁难以形成连续的背涡流区域,设计时应使开口率低于0.6;管状礁应选择堆叠放置方式投放,且堆叠层数与稳定性和流场造成能力均呈正相关,在设计时尽量提高管状礁的堆叠层数;柱状礁设计时应尽量降低其重心,并减小迎流投影面的中空面积投放;基于平台的钻井架、火炬臂、栈桥设计的3种网状礁,均满足礁体稳定条件,且均能形成大范围的背涡流区域,可作为人工鱼礁投放。研究成果为平台造礁礁体结构设计提供了理论依据与实践基础,对海上退役平台的废弃处置具有一定的参考价值。

水泥湿法脱硫项目建设新技术与管理新模式

针对水泥湿法脱硫改造项目存在的改造空间受限、工期短、管路复杂、采购合同多且采购周期短、多支施工队伍同时作业、窑尾烟气硫含量波动大等问题,天津水泥院自主研发了一套完善的湿法脱硫项目建设新技术与管理新模式。采用可视化三维设计优化施工方案,利用先进的三维流场模拟技术提高脱硫效率,借助BIM平台全过程管控项目的设备采购、运输、安装和施工,利用智能化脱硫控制系统及调试数据库服务后期调试工作,实现了脱硫系统项目建设全过程可控。该系统在槐坎南方项目应用后,系统运行稳定,窑尾SO_(2)排放浓度优于国家标准,工程建设时间仅90d,是国内水泥工程湿法脱硫项目建设用时最短的项目之一。

防洪数字仿真平台总体框架及关键技术研究

防洪信息系统建设在防洪体系建设中具有重要的地位,随着信息化技术的提高和防洪信息资源的不断膨胀,综合、直观的防洪信息平台凸显决策支持优势.研究了基于三维虚拟现实技术的防洪数字仿真平台,从平台组成与集成的角度阐述了建立防洪数字仿真平台的总体框架.对洪水淹没过程、流场动态显示、溃堤洪水过程、应急方案定制与显示等防洪数字仿真平台开发的关键环节进行了具体分析,提出了淹没搜索的左右三角形法、流场模拟的粒子系统法、模拟溃堤洪水过程的网格递推法、应急方案定制的修正最短路径法等模块实现方法,并基于三维图形引擎OpenSceneGraph进行了整合集成.开发平台在哈尔滨防洪中得到了应用.

黄河下游滩区村台绕流特性数值研究

采用雷诺平均的不可压缩流体控制方程和RNG k-ε湍流模型,对不同来流角、长宽比作用下村台周围的分离区及尾流区进行了数值模拟,得到了村台周围分离区及尾流区的时均流场分布。在此基础上,分析了不同长宽比和来流角对村台绕流下游尾流区长度、宽度和脱落涡频率的影响规律。结果表明:随着来流角的变化,村台绕流的分离区及尾流区特征受迎水面宽度的影响较大,特别是尾流区长度和宽度几乎与迎水面宽度成正比;随着长宽比的增加,村台周围分离区范围增大;村台尾流区的长度、宽度和脱落涡频率,在长宽比K<2.5时随长宽比K的增加略减小,在K=2.5附近达到最小值,然后随长宽比的增加而增大。

基于动态二进制分析的网络协议逆向解析

研究未知网络协议逆向解析技术在网络安全应用中具有重要的意义。基于此,介绍网络协议逆向解析技术的发展现状,分析基于网络轨迹和基于数据流的2种主要解析方法,提出一种基于动态二进制分析技术的逆向解析方法,并选取DynamoRIO平台作为支撑,实现对数据流信息的记录和分析,从而解析出单条协议消息中主要的协议域。

流体仿真平台对汽车外流场仿真能力的对比研究

基于同一个硬件平台和相关的参数设置,采用Fluent 12.1和Star-ccm+8.04流体仿真平台对某车身的1/3缩比模型外部绕流场进行数值仿真。以相同模型的风洞实验数据为准,通过计算获得气动升/阻力、车身表面压力和尾迹区流场结构等相关信息,对比研究了两款流体仿真平台对汽车外流场的仿真能力,为流体仿真平台的选择提供了依据。

基于CFD的海床基观测平台外部流场分析

应用计算流体力学(CFD)方法对海床基观测平台周围流场进行了数值模拟分析。根据海床基观测平台的外形结构,利用FLUENT软件建立其流体动力学分析模型,并进行了网格划分,确定出边界条件。对海床基观测平台外部海流速度场和压力场的数值模拟结果进行了分析,该研究可为海床基观测平台的结构设计及改进提供参考,为更加深入的流场研究奠定基础。

基于Web服务的PDC钻头井底流场分析平台研究

为解决常规PDC(polycrystalline diamond compact)钻头井底流场水力性能数值模拟分析时存在的门槛高、耗时长、重复工作量多等问题,建立了基于Web服务的PDC钻头井底流场分析平台。平台框架由上至下分为软件接口层、分析服务层和结果输出层。在服务端通过知识封装技术实现钻头井底流场分析过程的自动化、参数化和集成化;利用Web封装技术对参数化流场分析模板进行封装和管理,从而实现客户端基于Web服务的PDC钻头井底流场的分析研究。实例验证表明,采用该平台分析PDC钻头水力性能可有效降低CFD软件的使用门槛,提高钻头井底流场的分析效率,节约人力与物力,能够为石油装备企业提供规范化的技术支持。

松辽残留地台区成因机制研究

本文在讨论松辽残留地台区特征的基础上，根据松辽地台区地幔流场的演变历史及热流演化特征，探讨了该区的成因机制。

Spar平台湿拖阻力性能研究

海洋平台由拖船拖至工作地点,计算海洋平台的湿拖阻力在实际工程应用中具有重要意义。采用实验和数值模拟两种方法进行桁架式Spar平台的湿拖阻力性能研究,并将两种结果进行对比。并分析了桁架式Spar平台的垂荡板间流场的变化规律。研究结果表明,Spar平台的湿拖阻力中,摩擦阻力所占总阻力的比例小于10%;在平台拖曳运动的前几秒中,垂荡板间流体剧烈运动,速度和压力显著变化,随后就运动慢慢变缓;Spar平台在低速拖曳时会产生明显的波浪,尾部有回流。

基于CFD的半潜式钻井服务支持平台拖航阻力数值分析

通过分离涡模拟法(detached eddy simulation,DES)对半潜式钻井服务支持平台拖航阻力进行了研究,重点对平台拖航阻力、阻力系数和平台表面附近流场分布等特性进行了研究.研究表明:流方向下平台各结构所受阻力各不相同,下浮体占据总阻力比最大(尤其是90°来流方向下).阻力系数及升力系数时历曲线变化具有"脉动性".通过平台表面附近流场分布可以分析涡形成及受力原因,逆方向流及涡之间相互作用使得阻力有所减小.

黄河下游滩区村台绕流特性研究

黄河下游滩区村台是滩区居民常用的避洪工程结构形式,不同的矩形村台结构、村台辅道布置及辅道坡度,在不同夹角洪水作用下村台周围流场的特性差异很大.本文采用数值模拟方法,对不同方向来水、长宽比、村台辅道布置及辅道坡度作用下的滩区村台三维绕流特性,进行了数值模拟研究;揭示了村台来流方向角、长宽比、村台辅道布置及辅道坡度对村台周围绕流特性的影响;研究发现:当村台长宽比K<1时,来流方向角α=0°时,村台阻力较大;而当村台长宽比K>1时,来流方向角α=0°时,村台阻力最小;村台建设的最佳长宽比为1.5—2.0;相同的辅道坡度下,垂直来流方向时村台的时均阻力明显大于平行于来流方向时村台的时均阻力;村台最佳辅道坡度为1∶10—1∶15.

SSCV Ⅱ半潜式起重海洋平台流场数值模拟

以Raffles SSCV Ⅱ半潜式起重平台为研究对象,应用数值方法,对两个不同水线面外形方案的风载进行了预报,通过对风洞模型风载试验结果的验证可知,数值计算结果可信,并进一步应用该数值方法对2个方案的绕流场进行了分析,研究了Raffles SSCV Ⅱ半潜式起重海洋平台立柱外形差异对绕流场及风载产生的影响.所建立的数值方法可为海洋平台风载预报提供新的手段,关于海洋平台立柱外形对风载影响的分析结果可为相关海洋平台设计提供参考.

内孤立波作用下半潜平台荷载及其周围流场数值模拟研究

内孤立波对海洋平台的安全运行存在一定的威胁,基于三维数值水槽对内孤立波传播引起的半潜平台受力及其周围流场的分布进行了数值模拟研究。通过与试验对比,分析了入射波幅和分层流体深度比对半潜平台上内孤立波荷载特性的影响规律,验证了数值模拟结果是准确可靠的。研究表明,内孤立波引起的平台荷载会随着内孤立波波幅的增加而增大,随着分层流体深度比的增加而减小。基于对平台周围剖面速度场和三维涡场的演化规律研究,发现在内孤立波传播过程中,平台周围会出现明显的速度减小区,平台周围会有大量的漩涡产生并发生脱落现象。

基于CFD技术的半潜式钻井服务支持平台风荷载预报

该文基于N-S方程的DES湍流模型,对1∶50缩尺比半潜平台受到的风载荷、压力系数分布和平台表面附近流场进行了研究。将数值模拟风载荷和风倾力矩通过相似理论换算为实际值,并与规范计算值进行比较分析,结果显示,数值模拟值较规范计算值小。影响各结构和整个平台风载荷的主要因素有"遮蔽"效应和迎风面面积。由于干扰效应和"遮蔽"效应影响,导致不同倾斜角、风向角下平台所受风载荷不同。相同倾斜角度下,风载荷变化规律随着风向角的增大而不同;而相同风向角下,风载荷随着倾斜角增大而增大。"遮蔽"效应、倾斜角、风向角、结构位置和结构形状等对结构受压分布差异和平台表面附近流场有重要影响。

航空发动机全流程参数测量数据处理平台的研制与开发

在某型号发动机全流程参数测量的基础上,以VC++软件为开发平台,利用Access数据库管理工具,采用对话框文档模式,开发了航空发动机全流程参数测量数据处理平台。该系统包括数据输入、性能参数计算、测点位置计算及温度场可视化等功能模块。相比过去的数据处理方法,该平台操作简便、界面友好、实用性强、工作效率高,为发动机全流程参数测量提供了非常实用简便的数据处理分析工具。

基于EASA的PDC钻头井底流场分析平台研究

常规PDC钻头井底流场水力性能的数值模拟分析具有门槛高、耗时长和重复工作量大等缺点。鉴于此,建立了一个基于EASA封装软件的PDC钻头井底流场分析平台。通过对CFD软件的集成,利用EASA软件建立友好的用户界面,并对CFD底层应用程序进行封装,实现用户界面与底层应用程序之间的数据交互,通过网络发布和共享,用户即可对PDC钻头井底流场分析平台进行远程调用。实例验证结果表明:通过该平台进行PDC钻头水力性能的分析可有效降低CFD软件的使用门槛,提高钻头井底流场的分析效率,节约人力与物力资源。研究结果能够为石油装备企业及现场应用提供规范化的技术支持。