液相物性对气液两相管流流型和压降影响的研究

通过实验研究了不同液相介质(水相和油相)对气液两相管流中流型和压降的影响.实验管线为内径50mm的透明有机玻璃管,管线从入口到分离器长约35m,实验管段由一个高3.3m、宽0.72m的垂直倒U型管和一个长3m的水平管组成.实验结果表明对于较低液相粘度的气液两相流动,液相物性对水平管中塞状流向弹状流的转化以及倒U型管中下降管内的环状液膜流动向间歇流动的转化有一定的影响,但对水平管中分层波状流动向间歇流动的转化以及倒U型管中上升管内的流型转化影响很小.通过分析压降数据得出,对于倒U型管中的上升段,液相流动状态对于压降起着主导作用,但在下降管内液相和气相的流动状态都对压降有重要影响.

利用射流泵输送油水两相管流的实验研究

研究了应用射流泵输送油水两相管流时泵对下游管道中流型和压降的影响。实验管线为内径50mm的透明有机玻璃管,管线从入口到分离器长约35m,实验段由一个垂直倒U型管和一个长3m水平管组成。分别给出了不同入口条件下实验管段的流型图和压降图。结果表明:采用射流泵输送油水两相流动,对下游管道流型和油水乳化速度有着显著的影响,但对下游管道内的压降随混合流速和体积份额的变化趋势影响很小。

爆破近区地质结构特性对震动信号传播的影响研究

基于文献〔1〕提出的“爆破震动弹性区的信号是经过震源邻近区域等效地质结构滤波后传出的”观点,利用LS-DYNA程序对岩土介质中存在软弱夹层时的爆破震动过程进行了一系列数值计算,讨论了存在软弱地质结构面时自由表面震动信号频率特征的变化规律。比如:爆破点和软弱结构面的相对位置以及软弱结构面分布范围和刚度改变时,爆破地震信号频率特征的演化规律。这些规律说明了爆破邻近区域的结构特征对震动信号频率特征有着显著的影响,同时为各种工程地质结构(如地下裂隙、软弱夹层等)的识别提供了一种新的思路。现场爆破实验的结果也定性地验证了这些规律。

水平分支管路中油水两相流动研究

该文研究了两种直径的直管油水两相流动对流型和相含率的影响和在不同管径的水平并行分支管路中的相含率变化规律。实验设备包括内径为50mm的水平主管道和内径为25mm的分支管路。得到了不同入口条件下实验管段的流型和相含率图。实验指出:管道的尺度变化对于流型的影响较小,但对于油水两相的相含率和速度滑移有显著的作用。当油水两相流在并行分支管路中同时流动时,随着入口处水的表观流速增大,并行主管的截面油含率与并行分支管的差距逐渐缩小。

深海平台分析和设计中的关键力学问题

深海采油平台与传统的导管架平台有很大不同,主要体现在动力响应、主要结构件形式、主要结构块之间的连接方法和分析方法方面.文章对深海平台的上述特点作了评述.,并根据初步的数值分析结果指出:现有的商业软件并不能完全解决深海平台设计中的问题,其中还有很多需要深入研究的内容.

长江三峡工程库区宝塔坪滑坡前缘塌岸预测及防护

以长江三峡工程库区奉节宝塔坪滑坡为例,介绍滑坡前缘塌岸预测及防护工程设计方法,重点是石笼垫护坡设计。宝塔坪库岸段潜在的塌岸部位是滑坡前缘地带,该处阶地发育,仅第四系松散堆积物厚度即达50m以上。水库塌岸预测首先在滑坡前缘工程地质分带的基础上进行,对不同的分带用卡丘金法分别预测塌岸宽度,并对预测要点给予详细的说明。其次,分析了塌岸对滑坡稳定性的影响。这些工作揭示了滑坡体前缘防护的必要性。最后针对三峡水库运行特点及宝塔坪滑坡工程地质条件,确定滑坡前缘护坡工程方案,即自145～177m高程范围采用石笼垫和石笼挡土墙2类结构型式,并给出具体的设计方法。

医疗和危险废物高温洁净热处理及环境力学

结合2003年中国的突发危害公众健康的事件,分析了医疗、化学战剂及危险废物的分类、特性,比较了各种高温热处理技术的基本要求,方法分类和设备特点,包括:各类焚烧炉、热解炉和等离子体裂解装置.还对前处理工艺要求,尾气处理工艺等进行了分析讨论,讨论了防止二次污染的技术手段,特别介绍了二噁英等高危险性产物的特性.还介绍了发达国家的医疗废物和危险废物的管理、处置和二次污染防治等情况.

海流引起海底管道悬空的数值模拟

海底管道悬跨将影响管道的安全运营。在海底管道稳定性设计中，需要合理分析具有初始嵌入深度的海底管道产生悬空的物理机制。本文对海流作用下铺设于砂质海床上的海底管道悬空进行了数值模拟。求解不可压缩流体N-S方程，分析了海流作用下管道周围的流场特性，研究了管道两侧的压力分布特性和海床表面剪应力的分布特点。在管道绕流流场分析的基础上，通过对土体渗流方程的求解，得到了管道周围砂质海床内的渗流场以及渗流水力梯度场的分布情况。与海床表面剪应力计算结果进行比较分析发现，管道下方渗流出口处土体的流土渗透破坏将诱导管道发生悬空。

有限位移下张力腿平台的非线性动力响应

与一阶无限小位移情况不同,张力腿平台(TLP)发生有限位移时,所受外力与响应耦合,运动方程也必须在瞬时位置建立。建立了有限位移情况下张力腿平台非线性动力响应分析模型,其中考虑了由六自由度有限位移引起的多种非线性因素,如各自由度之间的耦合、瞬时位置、瞬时湿表面等;还包括自由表面效应、粘性力等因素引起的非线性。推导出张力腿平台六自由度有限运动非线性控制方程。对一个名为“ISSCTLP”的典型张力腿平台进行了数值计算,求得该平台在规则波作用下的六自由度运动响应。用退化到线性范围的解与已有解进行了对比,吻合良好。数值结果表明,综合考虑非线性因素后响应有明显改变。

考虑多种非线性因素的张力腿平台动力响应

建立了一种考虑多种非线性因素的张力腿平台(TLP)分析模型,其中包括六自由度有限位移,各自由度之间的耦合,瞬时湿表面,瞬时位置,自由表面效应及粘性力等因素引起的非线性。推导出TLP六自由度非线性运动方程。对某典型张力腿平台ISSC TLP进行了时域上的数值计算,求得该平台在规则波作用下的六自由度运动响应。用退化到线性范围的解与已有解进行了对比,吻合良好。数值结果表明,综合考虑非线性因素后响应明显改变,建议在设计TLP平台的时候,考虑非线性因素的影响。

无网格法及其最新进展

无网格法具有许多独特的优点,因此有人认为无网格法将成为继有限元法之后新一代的数值方法.到目前为止,已提出了不下十几种无网格法,这些无网格法各有不同的优缺点.本文评述几种主要无网格法(着重应用于固体力学中的基于弱式的无网格法),将它们适当地分类,论述典型的无网格形状函数的构造方法,介绍无网格法的发展现状,评价已提出无网格法的优缺点,并比较典型无网格法的相同和不同点,以及讨论无网格法发展所面临的问题等.最后就无网格法的发展趋势进行了展望.

张力腿平台有限振幅运动的方程和数值解

论证了张力腿平台(TLP)在波浪作用下发生有限振幅运动时,所受惯性力、粘性力、浮力等载荷不仅与波浪场有关,还与瞬时响应有关,是响应的非线性函数;张力腿拉力也是各自由度位移的非线性函数.所以分析TLP受力时必须考虑平台的瞬时加速度、速度和位移,在瞬时位置建立运动方程.据此推导出TLP发生有限振幅运动时的外力计算公式,建立了TLP 6自由度有限振幅运动非线性控制方程.其中考虑了由6自由度有限位移引起的多种非线性因素,如各自由度之间的耦合、瞬时湿表面、瞬时位置等;还包括自由表面效应、粘性力等因素引起的非线性.用数值方法求解所得到的非线性运动方程.对典型平台ISSC TLP进行了数值分析,求得该平台在规则波作用下的6自由度运动响应.用退化到线性范围的解与已有解进行了对比,吻合良好.数值结果表明,综合考虑非线性因素后响应有明显改变.

重庆武隆“五一”滑坡成因分析

分析了边坡工程地质条件和地质成因机制 ;根据现场调查数据建立了滑坡地质剖面 ,反演了滑坡发生时滑动面的抗剪强度参数 ;分析了原坡形及降雨所引起孔隙水压力对其稳定性的影响 ,并以反演获得的强度参数结合类似边坡岩体结构面强度试验统计结果 ,对原边坡进行了可靠度分析 ,获得了原边坡的潜在破坏概率 ,从而又在定量角度上获得了滑坡发生的原因。

液相介质对水平气液间歇流动压降的影响

研究了水平管内不同液相介质（水、油和不同浓度的CMC溶液）对气液两相间歇流动压降的影响.实验管道为内径50mm的透明有机玻璃管,从入口到分离器长约30 m,实验段由2个长3 m的水平管组成.共记录了320组不同表观流速下的压降信号：油相0.17～1.85 m/s,水相0.17～2.48 m/s,CMC溶液0.17～1.42 m/s,气相0.06～3.40 m/s.结果表明,液相为牛顿流体（油或水）的气液流动,随着表观气相流速的增大,压降呈增加趋势;非牛顿幂率流体（不同浓度的CMC溶液）的管道流动,当流动指数低于一定值时,压降随气相流量的增加呈降低趋势,并且低于单液相流动的压降.Lockhart-Martinelli模型过高地预测了气-非牛顿幂率流体两相的压降.

激光辐照下充压圆筒变形的相似律问题

以充压圆筒在强激光辐照下的变形与破坏响应为研究目标,首先利用相似分析方法,主要采用了方程分析法和量纲分析法,确定了相似准则。然后利用ANSYS有限元程序,模拟了三组几何和物理相似的大小模型。通过对计算结果的分析表明,满足相似准则的大小模型,在相应的时间和空间,相对的物理参量是一致的。

张力腿平台拉索的疲劳损伤

目前在分析张力腿平台(TLP)疲劳损伤时,通常限定平台只发生小位移,未考虑不利工况下平台发生有限位移的情况.在分析模型中考虑有限大位移后,会引入多种非线性因素,也会使TLP的动力响应明显不同于小位移情况,因此研究TLP有限位移下非线性波浪载荷引起的疲劳损伤十分重要.首先求得随机海浪作用下TLP拉索应力的时间历程曲线,并采用雨流法对其进行计数得到疲劳载荷谱;然后依据Miner累积损伤模型,求得TLP拉索在不利工况下的疲劳损伤;最后对ISSCTLP平台拉索在某海况下进行了疲劳损伤短期计算,并说明TLP拉索疲劳可靠度的计算方法.

规则波作用下张力腿平台的非线性动力响应

建立了一种考虑多种非线性因素的张力腿平台（TLP）模型，其中包括六自由度有限位移、各自由度之间的耦合、瞬时湿表面、瞬时位置、自由表面效应、粘性力等因素引起的非线性。推导出TLP六自由度非线性运动方程。对典型平台ISSCTLP进行了时域上的数值计算，求得该平台在规则波作用下的六自由度运动响应。用退化到线性范围的解与已有解进行了对比，吻合良好。数值结果表明，综合考虑非线性因素后响应有明显改变。

三组元W/O乳化液的表面张力和雾化特性

研究了W/O型乳化液的表面张力,压力雾化喷嘴的乳化液雾化特性与乳化液的组分、乳化剂的黏度以及喷油压力的关系.实验结果表明:乳化液的表面张力接近柴油,但喷雾滴径均大于柴油,而且喷嘴的启喷压力、乳化液组分和乳化剂黏度对乳化液平均滴径均有显著影响.随着启喷压力升高,喷雾滴径明显减小;若启喷压力相同,随着乳化液中水相含量增加(不高于50%),乳化液喷雾滴径随之增加;采用高黏度、低HLB值乳化剂配制的乳化液的喷雾滴径相对较大;内相界面特性和界面上的乳化剂会对滴径分布有重要影响.

边坡稳定性分析中的剩余推力法

基于传统的剩余推力法思路 ,推导了包括地表水、地下水、地震力、锚固力等外荷载综合作用下的边坡稳定性和剩余推力计算公式 ,以实例给出了剩余推力法在MicrosoftExcel中的实现方法 ,从中可以清晰看出剩余推力法的实质。比较了用同一安全系数但采用不同的折减方法所获得的剩余推力变化趋势。通过上述 4类荷载的敏感性分析 ,指出了剩余推力法应用中应注意的基本问题。运用Excel中加载宏“规划求解”工具 。

块状岩体边坡倾倒破坏稳定性分析

基于Scavia模型 ,该文给出了由台阶状破坏面上柱状岩块所组成的具有潜在旋转 倾倒破坏模式的完整改进理论解。新的闭解允许经典模型中两组节理交汇所形成的直角可为任意角度 ,锚固力和地震作用力为任意方向 ,水压力可以是块体高度内的任意值。为了展示一般的运用方法 ,也为了说明倾倒破坏模式的普遍规律 ,该文接着给出了可变几何外形的若干理想边坡倾倒破坏的稳定性分析 。