压缩空气储能膨胀发电系统最高效率跟踪控制

由于传统的压缩空气储能膨胀发电系统会出现膨胀机无法在变工况下始终工作在相应最大效率点的情况,设计了一种膨胀发电系统最高效率跟踪控制策略。该策略主要以相似理论为依据,使膨胀机在任何时刻都能以最优状态运行,达到节约能源的目的。当网侧需求功率变化时,根据相似理论可计算出膨胀机进口流量及膨胀比的值,进而得到最佳参考转速值,同时发电机在机侧变流器的控制下跟踪该转速,实现系统的高效运行。对系统搭建仿真模型,结果表明,采用本文的控制策略能够使膨胀机在不同功率需求下均可工作在效率最高点。

深部应力叠加区巷道围岩变形机理研究

在分析蒲河煤矿91采区巷道围岩物理力学特性的基础上,对深部应力叠加区巷道围岩变形机理进行了研究,采用弹性理论计算的方法得出91采区巷道变形规律,并通过相似模拟试验的方法得出深部综放面覆岩垮落结构特征、深部综放面采动影响岩层运移规律,研究成果可为蒲河煤矿91采区巷道支护提供必要的理论依据和技术支持。

基于相似理论的汽车覆盖件拉深成形物理模拟与数值模拟

在相似理论的基础上 ,把汽车覆盖件成形的物理模拟和数值模拟结合起来加以研究。论述了物理模拟的主要过程和具体实验装置与实验步骤 ,提出在计算机仿真过程中用快速建模方法实现有限元建模 ,并将物理模拟和数值模拟的结果进行了对比 ,以确保实验数据的可靠性 。

碎屑物理模拟研究的理论与方法

碎屑沉积体系的物理模拟是研究沉积过程的重要手段 ,也是预测油气储集砂体分布的有效方法之一。沉积过程的相似性是物理模拟成败的关键 ,为此模拟实验必须满足相似理论的基本要求。保持原型与模型沉积过程相似的基本理论是几何相似、运动相似及动力相似以及由此推导出的颗粒悬浮相似、颗粒运动相似和河床变形相似 3个基本准则。某些相似条件在实验过程中不可能同时满足 ,此时应考虑满足影响沉积过程的主要条件。符合实际的地质模型和物理模型的建立是正确开展物理模拟的基础。

多井缝洞单元水驱见水模式宏观三维物理模拟

根据相似理论,设计并制作了多井缝洞单元宏观三维物理模型,研究缝洞型油藏衰竭式底水驱和注水补充能量开采时水驱特征及油井见水模式。结果表明,底水驱时,受底水衰竭和油井见水的影响,初期呈产能高、递减快的特征;注水补充能量后,产能在短期内回升,之后缓慢下降;底水驱阶段,在底水直进井处易发生底水锥进,呈点状见水,见水时间主要由油井与底水的连通程度决定;注水能起到压锥的作用,抑制底水侵入,使底水驱阶段的点状见水转变为平面线状见水,注水阶段见水时间主要受井深影响。多井缝洞单元水驱油井含水率变化类型可以分为缓慢上升型、阶梯式上升型和暴性水淹型,其主要受油井钻遇储集体类型及配位数影响:油井钻遇溶洞时,随配位数升高,含水率上升速度减慢;油井钻遇裂缝时,随配位数升高,含水率呈阶梯式变化。

城市供水管网物理模型构建方法

依据水力相似原理,提出了构建与实际压力供水管网等效的变态物理模型的理论方法.在物理模型与管网原型变态几何相似的前提下,结合欧拉变态相似准则和管段水头损失公式,得到压力供水管网与其变态模型的主要物理指标之间的关系.同时进行管段实验,考察了管段原型与变态模型的运行工况,理论与实验结果间的平均相对误差为9.8%.运用管网模拟软件EPANET建立了华北某区域实际管网的变态物理模型,结果表明,管网原型与物理模型的对应管道流速和对应节点水头的平均相对误差分别为3.05%及0.053%.证明了物理模型构建理论的正确性和可行性.

平板模型水驱油物理模拟相似理论研究

为了给出明确的实验室物理模拟的可行性办法,采用一种与前人不同的推导方法——改进的检验分析法,对特低渗透油藏水驱油物理模拟相似准则进行了推导,给出了在目前实验室条件下,以再现油田生产过程,预测剩余油分布为目的的平板模型。室内物理模拟实验能够最大程度上实现的模拟方案。模拟方案通过选取与实际油藏储层对应的露头岩心,可以实现模型与原型中两相渗流特征、毛管力特征和非线性渗流特征的相似,使得物理模拟实验能够最大程度上反映油藏中的流体渗流规律。对于压裂裂缝无法满足几何相似的情况,提出了一种等效模拟的物理模拟实现办法。按照推导得到的相似准则确定了模型参数与油藏参数进行转换的关系,所得结论为特低渗透油藏水驱油物理模拟提供了理论指导。

异常高压气藏开发物理模拟相似理论研究

为了使物理模拟实验结果更好地应用到气田中,为气田开发方案设计提供理论指导,在前人针对水驱油藏研究的基础上,针对异常高压气藏的特点,从气藏气水两相的基本方程出发,应用检验分析方法推导了异常高压气藏开发物理模拟相似准则,分析了各相似准数的物理意义。在此基础上,分析与讨论某实际气田井组原型与模型之间参数换算,从而量化模型与原型的关系。从中可以看出,对于复杂物理问题,要完全满足所有相似准则是很难实现的;所以只能采用部分相似模拟,即在模拟中对主要的无量纲参数进行完全模拟,对次要相似参数进行放松。根据推导相似准则确定的模型与原型的换算关系,可以为异常高压气藏开发物理模拟提供理论依据和设计原则。

SAGD三维比例物理模拟数字实验技术研究

物理模拟、数值模拟和矿场试验是研究提高采收率的三项主要手段。三维大型模拟装置进行SAGD开发机理的认识有很重要的作用;但由于实验的周期长,投入的人力物力耗费大,不能够开展多组实验研究。利用数字实验技术进行SAGD实验过程中生产数据、温度场等数据模拟跟踪;进而反演SAGD物理模拟实验过程,拓展SAGD物理模拟实验方案,丰富SAGD物理模拟实验结果。

潮流物理模型试验生潮控制时的复合模拟数据对接

根据几种不同情形探讨复合模拟中如何通过数值模拟为潮流物模试验提供开边界控制条件。对单边界物理模型,可由数模的调和常数得到物模边界控制所需的时间序列数据,实现单分潮、多分潮及大、中、小潮的模拟;对于历时较长的试验,可由数模得到长时间序列或周期性序列数据作为生潮的控制信号;对多边界模型,沿边界分为若干控制断面,由数模给出各断面的流量变化,对各断面分别进行流量控制;差时的复合模拟可使物理模型和数值模型互相提供边界条件或模型参数修正。

应用水平井动用储层顶部剩余油物理模拟

通过实际动静态资料及相似理论,建立了大型三维物理模型。应用所建立的模型,研究了高含水期正韵律储层剩余油分布规律,并针对应用水平井挖潜储层顶部剩余油的机理及效果进行了分析,最终总结出应用水平井提高顶部剩余油动用程度的有效模式。研究表明:具有正韵律特征的储层开发至高含水期,剩余油多富集于顶部及油井井间;应用水平井进行挖潜顶部剩余油,相对于直井,其在提高采收率、累计产油及产油速度等方面均表现出了较大的优势,且可有效改善顶部油水分布状况;不同的水平井部署方式会对顶部挖潜效果产生差异,当水平井垂直于注入井连线时顶部动用最为充分。

管网物理模型构建方法的研究

依据水力相似原理,确定了构建管网物理模型的理论方法。在物理模型与管网原型变态几何相似的前提下,从力学相似的角度出发,保证模型所受的主要作用力,即压力和阻力与原型相似,得到两体系物理量之间的相似关系,再用运动相似准则对得到的相似关系进行验证,从而构建了管网的变态物理模型,为构建与实际管网等效的物理模型提供了理论依据。

断裂构造地质模拟实验装置设计与研究

断裂构造是地质构造运动中广泛发育的构造形态,对于断裂构造的物理模拟研究一直是地质构造中研究的热点和难点问题。针对济阳坳陷断裂分布及主要断裂地质构造现象与成因分析的基础上,从动力学和运动学的角度,总结了地质体形成的受力与变形规律,并按照相似性理论,建立了断裂模拟实验的相似模型,完成了实验系统的总体方案概念设计和装置关键参数的计算,并制作了实验样机,利用该实验装置完成了不同断层构造样式的构造物理模拟实验。实验表明研制的实验装置灵活、可靠,达到了设计要求,为断层构造物理模拟定量分析提供了新的技术手段和实验平台。

钛合金零件等温成形过程模拟实验研究

通过运用相似性原理简化复杂结构钛合金零件的等温成形物理模拟实验过程,以较低的成本验证数值模拟分析的结论,为钛合金零件等温成形工艺的优化提供科学依据。

地沟宽度对于某电站通风的影响

运用Realizable k-ε湍流模型,对汽机房采用负挖布置以及自然进风机械排风送风方式的某电站进行数值模拟,研究分析了地沟宽度变化对于各层进风及温度分布的影响,并用相似实验验证模拟的可行性。模拟结果表明,地沟宽度变化对地下两层的通风量以及地下层的温度影响较大。当地沟宽度为3m时,其效果最为理想。

低渗透裂缝性潜山稠油油藏物理模拟实验研究

为了研究低渗透裂缝性潜山稠油油藏的渗流机理和开发规律,建立了裂缝性油藏水驱和热水驱相似准则,并以渤海某低渗透裂缝性潜山稠油油藏为原型,根据相似理论,设计并建立与目标油藏相似的1m×1m×0.5m的大尺度物理模型,进行不同井网形式以及不同开发方式下的水驱油实验。通过分析不同时间下的产油量、产水量和油水饱和度等实验数据可知:水平井立体注采井网可充分利用重力分异作用,有效延缓潜山类油藏含水率上升速度;交错注水增大了注采井距,可增大注入水的波及面积;热水驱的注热效果随着注采井距的增大而逐渐变差;注入水中添加表面活性剂可提高裂缝系统的驱油效率,但同时也会降低渗吸作用的效果和基质贡献率。

基于相似理论的电能质量试验电源研究

现有的试验电源电能质量模拟类型不完善,在总结提炼前人研究成果的基础上,提出试验电源电能质量模拟类型的分类,即基于波形特征的电能质量模拟和基于电网等值模型的电能质量模拟。进而,针对试验电源在电能质量模拟时缺乏理论基础,提出采用相似理论指导试验电源的电能质量模拟,以使试验电源模拟出与电力系统相似的电能质量现象。为了评价试验电源的电能质量模拟效果,基于相似理论提出相似程度d这一指标,用来评价试验电源模拟的电能质量与"原型"的相似性,从而判断电能质量模拟效果是否可信。最后,通过仿真验证所提指标的可行性。

舰艇原动机及其调速系统的研究

本文介绍了汽轮机、柴油机的原动机及调速系统的特性和模型。基于DCS500B实现了汽轮机、柴油机的原动机及调速系统外特性模拟。

班达水电站中坝址区岸坡卸荷形成机制物理模拟研究

根据对班达水电站中坝址的野外调查资料,并结合河谷演化历史以及相似理论,利用物理模拟实验再现了河谷下切卸荷条件下岩体的变形破坏过程以及力学机制,在试验得出数据基础之上,对岩体的卸荷特征以及岩体内的应力变化和位移变化进行分析。研究结果表明:河谷的下切过程中两岸岸坡浅表部岩体产生了明显的卸荷破裂裂隙,但坡体深部破裂裂隙不明显;监测数据显示,河谷下切使得坡体内压力降低且岩体向着临空面有明显的水平位移。

AUV半实物仿真系统的可信度研究

AUV半实物仿真系统是用于在实验室阶段研究AUV各种控制算法的半实物仿真系统。本文应用可信度研究中最基本的方法-相似理论法,对AUV半实物仿真系统的可信度进行了评估,通过计算验证了系统模型的可信性,同时为模型算法的修正和控制算法的验证奠定了良好的基础。