管内气液两相流动空泡率传播模型研究

以波传播的观点,将流动工况视为连续波与动力波相互作用在特定流动条件下的非线性解,尝试提出了两相流分析的一种新思路。从一维气液两相流守恒方程出发,应用气液两相流漂移流模型,推导了空泡率双曲型守恒方程,用特征线法数值求解气液两相流空泡率分布的传播过程,对传播稳定性和流型转变进行讨论。数值分析表明,低空泡率时发生流型转变的位置相对于两相流平均速度将向下游蔓延;而高空泡率时则相对地向上游蔓延;空泡率很高时空泡率分布传播过程中将不会出现流型转变。计算表明：流型转变起始点的空泡率为027,空泡率达到058时流型转变终止;这与文献报告的气液两相流实验结果符合较好。     

起伏管道空管投油气液两相流动的数值模拟

输油管道的空管投油是复杂的气液两相管流过程。在地形起伏较为剧烈的地区,管道内复杂的流动状况对投产安全造成威胁,研究其水力规律具有重要意义。采用数值模拟方法,建立起伏管道模型对起伏管道的气液两相流进行模拟,并用软件对管段流场进行实时监控,研究不同类型管道中气液两相流动规律及其影响因素。     

气液两相间歇流管道蜡沉积实验研究

采用含蜡模拟油和空气为实验介质,利用蜡沉积实验环道,研究间歇流流型下气、液相折算速度和温度对蜡沉积速率的影响,并结合高温气相色谱探讨沉积物碳数分布的变化规律。结果如下：在间歇流流型下,沉积物分布在整个管壁内,且形状随气、液两相折算速度的变化而变化;平均蜡沉积厚度随着气相折算速度的增大而减小,随液相折算速度的增加先增后减;固定管壁温度不变,平均蜡沉积厚度随着油温的增加先增加后减小;固定油温不变,蜡沉积量随着壁温的增加逐渐减少;气液相流速的增大均会导致沉积物的硬度增大（表现为沉积物碳数分布的变化）。     

稀疏气固两相槽道湍流中颗粒受力的理论和数值分析

从理论分析和数值计算两个方面对稀疏气-固两相湍流中的颗粒所受的各种相间力的相对大小进行研究。颗粒受力由Basset-Boussinesq-Oseen方程描述,同时考虑剪切升力和旋转升力。研究结果表明,在相间力的计算公式适用范围内,通过频率分析和量级分析确定各相间力的相对大小具有较高的准确度。从颗粒所受各相间力随时间变化的模拟结果来看：除拖曳力和重力外,在主流和翼展方向上,Basset力比较重要;而在壁面法向上,拖曳力、剪切升力和Basset力均比较重要。     

伴随原位开窗的胸主动脉腔内修复术后血液两相流动数值模拟

胸主动脉夹层是一种严重危及人类健康的心血管疾病，临床上的主要治疗方式为胸腔内修复术（TEVAR）。结合开窗技术的TEVAR（ISF-TEVAR）可用于治疗累及主动脉弓及其弓上分支血管的复杂病例。对一例主动脉夹层建立ISF-TEVAR术后的主动脉模型，开展血液两相流动数值模拟。通过考察血流动力学参数，定量探究ISF-TEVAR手术疗效；同时通过虚拟手术，缩短开窗支架在主动脉弓部的伸出长度，分别构建"半伸出"和"无伸出"两例术后模型，对比探究开窗支架的伸出长度对术后血液流动的影响。结果表明，开窗支架伸出段对血液动力学参数有显著影响，适当缩短伸出段长度有助于提升手术疗效。     

物体高速出水过程中的空化气液两相流流型研究

实验研究超空泡航行体出水时的气液两相流流型.观察到当航行体靠近自由面时,超空泡的崩溃、再产生以及与自由面相互作用等复杂力学过程.对于崩溃超空泡,其尾部由透明变为阴影,可能与尾射流的产生有关;但一般而言,超空泡的崩溃是整体性的.基于FLUENT软件并采用VOF方法,对超空泡出水过程进行数值模拟,数值计算结果与实验结果吻合良好.     

传感网式罗经航向数字复示与方位测量系统设计

为降低能耗及制造成本,提高便携性和驾驶台集成度,通过对船用陀螺罗经信号转化、IEC61162(船用仪器数字接口IEC标准)和角位移数字测量方法的研究,提出利用陀螺罗经数字输出与以角度传感器为基础的数字化舷角测量终端相结合的航向复示与方位测量系统.该系统给出利用串口通信采集罗经航向数据的方法,滑阻式角度传感器数据输出方法,航向及电子方位线虚拟仪表设计方法、误差补偿与标定方法以及数据有线及无线网络共享方法.样机实测结果与传统机电分罗经测量结果比对,精度高于直接测读结果;该方案对数字化罗经工程实现具有一定的参考价值.     

网格非正交性对水流场模拟的影响

为减少在建立网格模型时出现的畸形网格单元导致的较大的计算误差,研究网格非正交性对水流场模拟的影响,建立多种正交性不同的四边形网格模型,设置边界并且施加激励进行水流场模拟实验,得到水流场特征值.依据真实水流场数据,对水流场流速矢量以及水位进行误差分析,得出水流场误差与网格非正交性具有正相关性.该研究可为流场模拟提供一定的参考.     

空气-水段塞流冷却传热与相界面分布实验研究

针对海底油气管道的散热问题搭建水平气液两相段塞流换热实验装置。研究冷却液温度4℃条件下无相变冷却过程段塞流的换热特性。实验中采用双平行电导探针、热电偶、热电堆等多种测量手段对冷却条件下段塞流的流动和传热参数进行测量。给出对流换热系数与流动界面分布参数变化规律,表明管道上下壁面由于传热不均存在显著的温差。结果还表明,段塞流对流换热系数受气相表观流速影响较小,流体与下壁面之间的对流换热明显强于与上壁面之间的对流换热。     

振动测量中霍尔位置传感器特性自标定

为实现对象等幅振动条件下对测振传感器进行传输特性的自标定,提出以对象振动幅值为位置参考点、在振动测量过程中实时标定传感器传输特性的方案,并通过采用位置随动机构,定时控制霍尔模拟位置传感器与被测对象振动方向平行等距离移动,在每个位移点上测量传感器输出电压信号的幅值,实现对象等幅振动条件下霍尔位置传感器位移—电压特性的实时自标定的实验方法,该方法对于特定对象的振动测试具有一定的参考价值.     

高盐、高硬度、高浊度煤系气田产出水预处理工艺参数优化

针对具有含盐量高、硬度大和浊度高等特点的鄂尔多斯盆地东缘临兴区块煤系气田产出水,经实验与工程论证后拟采用"预处理—反渗透—MVR"的方案使处理后的水符合农田灌溉水标准.实验模拟"硬度去除—絮凝—过滤—超滤"的预处理过程探究硬度和浊度去除的最优工艺条件.结果 表明:Na2CO3的硬度去除效果优于NaOH,当投加量为150...     

太湖流域西部圩区水域生态服务功能量化评估

圩区作为南方平原水网地区一种重要的地理单元,圩区生态系统服务功能的研究具有重要意义.本研究选取太湖流域西北部地区的圩区,结合圩区数据的可获得性,对水域生态系统的供给、调节和维持功能进行定量评估,得到圩区水域生态系统服务功能的现状,并得出以下结论：1）圩区水域生态系统服务功能的总量和单位面积量在空间上都存在差异性;2）圩内生态系统服务功能的定位和恢复应参考服务功能的大小,因地制宜区别对待;3）圩内生态系统服务功能的管理应统一规划,协调管理,以确定更合理的土地利用以及生产方式.