基于硬约束和物理信息神经网络结合的天然气管网仿真新方法 被引量：1

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作者 金凤 郭祎 +7 位作者 张岩 马秀云 刘斌 焦健丰 殷雄 徐海龙 宫敬 温凯 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期164-174,共11页

随着天然气管网互联互通成环成网,需要利用仿真技术模拟各种工况下的管网运行状态,以提升管网的供气能力,进而降低管网运行成本。现有的智能化仿真方法过于依赖数据驱动,忽略了天然气流动机理,导致精度与稳定性较差且结果不可解释。为此... 随着天然气管网互联互通成环成网,需要利用仿真技术模拟各种工况下的管网运行状态,以提升管网的供气能力,进而降低管网运行成本。现有的智能化仿真方法过于依赖数据驱动,忽略了天然气流动机理,导致精度与稳定性较差且结果不可解释。为此,从机理角度分析了天然气流动基本控制方程与管网拓扑结构,将机理信息耦合至深度学习的损失函数指导结构设计与训练,形成了天然气管网物理信息神经网络PINN(Physics-Informed Neural Network)仿真模型;然后描述了输入输出变量之间的耦合关系,设计边界条件嵌入训练硬约束模式,建立了硬约束和物理信息神经网络结合BHC-PINN(Boundary Hard-Constraint Physics-Informed NeuralNetwork)的模型,实现了天然气管网全时空状态的仿真监测。研究结果表明:(1) PINN模型将管道与拓扑结构的机理信息耦合进损失函数以提高模型的可解释性,并借助管网进出口冗余数据提高了准确性,实现了对管网压力流量的准确监测;(2)建立的边界硬约束模式,使神经网络的输出强制满足边界条件,得到的流量和压力仿真误差分别从2.1%和0.32%下降低至1.5%和0.082%,训练的效率和速度分别提高了48.5%和55.9%;(3) BHC-PINN能实现管网任意位置气体流动状态的观测,对于中间阀室压力的仿真最大误差为0.2%。结论认为,该新方法能准确仿真天然气管网内流动状态,增强了数据驱动模型的可解释性,并为天然气管网瞬态仿真提供了数据加机理混合驱动的新思路。 展开更多

关键词 天然气管道 水力瞬态仿真 物理信息神经网络 硬约束模式

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工业数据驱动技术在大型复杂天然气管网运行中的应用 被引量：13

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作者 唐善华 杨金辉 +5 位作者 徐春野 杨毅 周晓莹 郭永华 刁洪涛 张子涛 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期135-141,共7页

大型复杂天然气管网运行数据分析是一类典型的工业大数据驱动技术的应用场景。工业大数据实时性高、数据量大、价值密度低、数据源异构性强,通用的纯数据驱动技术手段无法解决天然气管网运行业务中的特定问题。为了给大型复杂天然气管... 大型复杂天然气管网运行数据分析是一类典型的工业大数据驱动技术的应用场景。工业大数据实时性高、数据量大、价值密度低、数据源异构性强,通用的纯数据驱动技术手段无法解决天然气管网运行业务中的特定问题。为了给大型复杂天然气管网的运行提供决策支持,国家石油天然气管网集团有限公司(以下简称国家管网)油气调控中心作为全国天然气管网的运行中枢,在大型数据应用的探索中将先进数据处理技术、深度学习算法与天然气管网运行实际深度结合,基于业务逻辑定制应用功能,充分利用已有的自动化数据采集和关键设备远程控制技术,在天然气管网运行业务中实现了数据驱动技术的应用。研究结果表明:①在数据采集层,通过前置性数据治理算法实现了多源时序数据结构化采集,建立起字段对称的关系型数据库,实现了自动化数据采集、高效的数据管理;②在数据分析层,根据深刻的业务逻辑个性化应用机器学习算法,紧密结合运行需求开发出一套可实现短周期消费量预测、实时进出平衡分析、运行方案推荐的智能分析工具;③在数据服务应用层,基于Echarts开源可视化图表库,对多层次维度管网运行数据实现交互式的可视化展示,打造数据应用平台提取关键信息,为运行决策提供有力支持。 展开更多

关键词 数据驱动 数字化转型 工业数据 天然气管网 调控运行 机器学习 数据可视化 数据治理

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掺氢天然气环境下管道钢氢脆行为研究进展 被引量：22

3

作者 张家轩 王财林 +5 位作者 刘翠伟 胡其会 张睿 徐修赛 鞠世雄 李玉星 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期76-88,共13页

为推动我国掺氢天然气管道的发展,综述了目前含氢气环境下管道钢氢脆的研究成果,总结了温度、压力、掺氢比等运行条件对钢材氢脆的影响,分析了钢材强度、微观组织、氢陷阱等材料性质与管道钢氢脆行为之间的联系,归纳了预防和抑制管道钢... 为推动我国掺氢天然气管道的发展,综述了目前含氢气环境下管道钢氢脆的研究成果,总结了温度、压力、掺氢比等运行条件对钢材氢脆的影响,分析了钢材强度、微观组织、氢陷阱等材料性质与管道钢氢脆行为之间的联系,归纳了预防和抑制管道钢氢脆行为的方法。笔者认为,当前亟待解决的科学技术问题包括进一步探究掺氢天然气管道环境下不同运行条件对管道钢氢脆行为的影响规律;确定掺氢天然气管道的安全运行温度、压力、掺氢比等关键参数;建立不同服役条件下掺氢天然气管道输送的安全评价方法,完善掺氢天然气管道与现役管道相容性评价体系;形成掺氢天然气管道的设计规范和相关标准;开展气体抑制剂和阻氢涂层等抗氢脆方法的评价。 展开更多

关键词 掺氢天然气 管道钢 氢脆 机理 掺氢比 涂层

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耦合吸收式制冷系统氢液化工艺设计与优化

4

作者 耿金亮 孙恒 +3 位作者 荣海伦 李昊 王泽鑫 王翔远 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第3期64-71,共8页

目的 为降低氢液化工艺的比能耗(SEC),设计了一种混合制冷剂预冷、双压Claude循环过冷的氢液化工艺,不仅引入太阳能吸收式制冷系统降低工艺的SEC,而且还设计了制冷剂在不同压力下制冷以提高制冷效率。方法 使用HYSYS软件和粒子群优化算... 目的 为降低氢液化工艺的比能耗(SEC),设计了一种混合制冷剂预冷、双压Claude循环过冷的氢液化工艺,不仅引入太阳能吸收式制冷系统降低工艺的SEC,而且还设计了制冷剂在不同压力下制冷以提高制冷效率。方法 使用HYSYS软件和粒子群优化算法对工艺进行模拟和优化,并对工艺进行能量分析、换热分析和(火用)分析。结果 优化后工艺的SEC为5.676 9 kW·h/kg,比优化前降低14.89%;(火用)效率为56.04%,比优化前提高19.28%,表明优化后工艺能效显著提升。此外,工艺总的(火用)损失为69 496 kW,比优化前降低18.04%。结论 与其他液化工艺相比,设计的氢液化工艺不仅具有较高的液化性能,而且还能提高可再生能源的利用率,符合氢液化工艺的发展趋势。 展开更多

关键词 混合制冷剂 氢液化工艺 液氢 粒子群优化算法 比能耗 吸收式制冷系统

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市场化运营模式下成品油管道输送能力分配

5

作者 沈亮 倪玮隆 +2 位作者 许玉磊 梁永图 郭晓磊 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期90-98,共9页

针对已有研究多是对管输能力与单托运方需求平衡场景下的能力分配,提出的方法难以解决管输能力与多托运方需求不平衡下的能力协调问题,充分考虑不同托运方的需求委托,以托运方满意度最大为目标,建立了考虑管输能力与托运方需求不匹配的... 针对已有研究多是对管输能力与单托运方需求平衡场景下的能力分配,提出的方法难以解决管输能力与多托运方需求不平衡下的能力协调问题,充分考虑不同托运方的需求委托,以托运方满意度最大为目标,建立了考虑管输能力与托运方需求不匹配的能力分配模型。将该模型应用于国内某成品油管道,可以获得满足各托运方委托的分配方案。此外,在保证油品交付偏差量小于5%、交付时间偏差小于2 h的前提下,提出了两种参考指标,可帮助管道管理人员对所获得的多种分配方案进行优选。研究成果对于市场化运营模式下成品油管道输送能力的科学分配具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 成品油管道 市场化模式 托运方委托 输送能力分配 协调方法

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层状介质水力裂缝电磁响应的有限元正演模拟 被引量：7

6

作者 吴世伟 刘得军 +3 位作者 赵阳 王旭 冯雪 李洋 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期132-138,共7页

为了解多层介质裂缝中电磁测井仪器的响应特征,以低频电磁场理论为基础,利用有限元软件建立了单层介质和5层介质地层裂缝模型,在此基础上,对层状介质水力裂缝接收线圈的感应电动势进行了正演模拟。模拟结果显示,裂缝位置处的感应电动势... 为了解多层介质裂缝中电磁测井仪器的响应特征,以低频电磁场理论为基础,利用有限元软件建立了单层介质和5层介质地层裂缝模型,在此基础上,对层状介质水力裂缝接收线圈的感应电动势进行了正演模拟。模拟结果显示,裂缝位置处的感应电动势曲线变化显著。裂缝为对称裂缝,裂缝与井眼的夹角在25°~90°时,夹角越小,裂缝响应信号越曲折;夹角在90°~155°时,夹角越大,裂缝响应信号越曲折。裂缝为非对称裂缝,展宽角在30°~150°时,展宽角越大,多层介质条件下的裂缝响应信号的非对称性越明显。研究结果表明,多层介质对裂缝响应曲线有一定的影响,研究结果为水平井水力压裂探测和评价提供了理论依据。 展开更多

关键词 感应测井 水力裂缝 多层介质 电磁响应 有限元法 展宽角

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液氢无排气加注特性模拟研究

7

作者 李建立 耿银良 +3 位作者 李敬法 耿金亮 宇波 吴小华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期747-754,共8页

为获得对液氢地面无排气加注性能及其影响因素的系统认识,建立二维轴对称液氢无排气加注数值模型,借助Fluent软件研究不同进液温度、进液流量、初始壁温和罐内初始压力对液氢无排气加注特性的影响规律。采用Lee模型和用户自定义程序(UDF... 为获得对液氢地面无排气加注性能及其影响因素的系统认识,建立二维轴对称液氢无排气加注数值模型,借助Fluent软件研究不同进液温度、进液流量、初始壁温和罐内初始压力对液氢无排气加注特性的影响规律。采用Lee模型和用户自定义程序(UDF)描述液氢在加注中的蒸发、冷凝等相变问题,并考虑气液界面张力。结果表明:在地面加注条件下,液氢储罐内胆中气相空间的压力在加注初期快速升高,然后趋于平稳,到加注后期再次明显增大。当所加入液体温度对应的饱和蒸气压大于容器内部压力时,初期加注将导致闪蒸现象,初始阶段压升显著;进液流量不仅影响加注总时间,还影响加注初期的汽化增压、体系温降程度及加注末期的气氢压缩效应;初始壁温影响加注初期的壁面沸腾增压效应;初始压力对加注初期的压力变化影响较大,当初始压力高于液氢饱和压力时,罐内不发生闪蒸。 展开更多

关键词 液氢 常重力 无排气加注 加注特性 数值模拟 气相空间压力

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新型返排管汇关键结构液固两相流冲蚀特性分析 被引量：4

8

作者 李申 刘洋 +2 位作者 姚方旭 韩紫辉 吕永伟 《液压与气动》 北大核心 2024年第3期51-59,共9页

为研究新型返排管汇关键结构液固两相流冲蚀规律,利用计算流体力学欧拉-拉格朗日方法,对返排管汇进行液固两相流数值模拟。结果表明,当节流阀开度低于30%时,冲蚀区域主要在楔形阀阀芯的导流面上部,且导流面轴心处冲蚀最大;节流阀开度高... 为研究新型返排管汇关键结构液固两相流冲蚀规律,利用计算流体力学欧拉-拉格朗日方法,对返排管汇进行液固两相流数值模拟。结果表明,当节流阀开度低于30%时,冲蚀区域主要在楔形阀阀芯的导流面上部,且导流面轴心处冲蚀最大;节流阀开度高于30%时,冲蚀区域主要在固定阀入口管道处;楔形阀开度低于40%时,流体速度、质量流量和颗粒大小对冲蚀率影响较大,开度大于40%时,冲蚀率变化较小;颗粒撞击是楔形阀阀芯冲蚀主要原因,壁面速度分布不均导致楔形阀单侧刺漏;返排管汇系统安装防刺短节,并采用合适的阀门开度,能有效减小返排管汇的冲蚀。 展开更多

关键词 返排管汇 数值模拟 液固耦合 冲蚀

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高含水原油低温集输研究进展 被引量：2

9

作者 刘文臣 黄启玉 +4 位作者 谢雁 吕杨 王毅杰 徐榛康 韩吉普 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期5427-5440,共14页

中国部分油田采出液含水率高达90%以上,造成地面集输系统的大量热能损耗。在国家“双碳”目标下,低温集输工艺将成为油田节能降耗的主要手段。本文总结了原油低温集输管道水力热力计算研究现状,重点阐述了原油组成、水相组成及流动条件... 中国部分油田采出液含水率高达90%以上,造成地面集输系统的大量热能损耗。在国家“双碳”目标下,低温集输工艺将成为油田节能降耗的主要手段。本文总结了原油低温集输管道水力热力计算研究现状,重点阐述了原油组成、水相组成及流动条件对低温黏壁现象的影响。对现阶段应用较为广泛的低温集输黏壁预测模型作了总结和分析,梳理了低温集输边界条件的研究方法与实验装置。通过开展单井和集输干线现场低温输送试验充分验证了低温集输的可行性,为现场开展低温集输工作积累了宝贵的工程案例经验。最后,就低温集输黏壁现象未来的研究方向提出了展望,认为应加强理论预测模型的建立。 展开更多

关键词 高含水原油 低温集输 黏壁现象 安全 多相流 动力学 热力学

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低温输送管道稠油的黏附机理 被引量：1

10

作者 吕杨 黑树楠 +3 位作者 吕永伟 王峥嵘 田守成 赵元 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11225-11237,共13页

为从微观角度揭示高含水稠油低温输送黏附机理,以分子动力学模拟为主要方法,从稠油/水/管壁体系的界面特性、扩散性能、组分与特征结构分布以及胶质沥青质协同作用等角度出发,研究了该体系的黏附作用机理。结果表明,体系的界面特性显著... 为从微观角度揭示高含水稠油低温输送黏附机理,以分子动力学模拟为主要方法,从稠油/水/管壁体系的界面特性、扩散性能、组分与特征结构分布以及胶质沥青质协同作用等角度出发,研究了该体系的黏附作用机理。结果表明,体系的界面特性显著影响稠油黏附作用,且与沥青质含量之间存在正相关关系,同时体系中的范德华引力相互作用是影响稠油黏附的主要作用之一。结果发现沥青质和胶质分子主要分布在油水界面和油/管壁界面附近,而正庚烷和甲苯分子分布在油滴的疏水内部,这是由于胶质沥青质分子存在强极性所导致的。沥青质分子中含有O原子的官能团优先分布在油水界面,通过与水分子结成氢键防止水分子向管壁运动并与烃类混合物分子产生竞争黏附;含有N原子和S原子的官能团在油滴和管壁之间的黏附作用中出现优先接触黏附的现象,对稠油黏附层起到“衔接与桥梁”的作用;C_(5)长侧链会抑制胶质和沥青质分子向油水和油/壁界面的运移,削弱稠油的黏附强度。在胶质沥青质协同作用中,沥青质含量超过8wt%时,胶质分子的增溶效应被抑制,体系中逐渐形成沥青质多聚体,促进稠油黏附现象的发生,危害集输管道安全平稳运行。可见高含水稠油低温输送黏附机理是由低温下的范德华引力为主导,胶质沥青质等极性大分子的杂原子官能团优先与管壁接触黏附现象为桥梁,沥青质聚集效应和胶质增溶效应为协同作用的复杂相互作用机理。 展开更多

关键词 高含水稠油 低温输送 黏附机理 分子动力学模拟 分子间相互作用 胶质和沥青质

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低温输送管道稠油粘附能预测模型 被引量：1

11

作者 吕杨 郭雨茜 +4 位作者 田守成 王峥嵘 赵元 刘天慧 付璇 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期198-205,共8页

海上和内陆油田集输系统含水率较高(90%以上)产生严重的集输管道原油粘附现象。通过建立以Deriagwin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论为基础,分子间热运动、管流剪切应力、范德华引力(VDW)和双电层静电斥力(EDL)等各作用能项为核心的... 海上和内陆油田集输系统含水率较高(90%以上)产生严重的集输管道原油粘附现象。通过建立以Deriagwin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理论为基础,分子间热运动、管流剪切应力、范德华引力(VDW)和双电层静电斥力(EDL)等各作用能项为核心的粘附能预测模型对高含水稠油粘附现象进行了研究,并计算了集油温度(粘附温度),分析了粘附能影响因素,最终对模型进行了验证。结果表明,预测模型中VDW可以促进稠油粘附,而分子热运动、管流剪切应力和EDL可以抑制稠油粘附现象。这些相互作用也受温度、溶液相离子浓度、分离距离和油滴粒径变化影响,可以通过改变这些影响因素来防治稠油粘附现象。粘附温度计算值与粘附温度实验值对比表明,模型计算值误差在2℃以内。本文研究成果可为进一步开展低温输送现场试验提供理论基础与应用指导。 展开更多

关键词 高含水稠油 低温输送 粘附现象 DLVO理论 预测模型

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超声临界折射纵波测量应力的温度影响 被引量：10

12

作者 李玉坤 于文广 +3 位作者 李玉星 张玉 陶建中 程磊 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期134-140,共7页

超声临界折射纵波(LCR波)法是无损检测工作状态下结构应力的有效方法。超声LCR波法是敏感测量方法,温度直接影响超声波的传播速度,也会引起超声换能器的尺寸变化。根据超声波测量应力的基础理论-声弹性理论,分析声弹性系数和零应力下飞... 超声临界折射纵波(LCR波)法是无损检测工作状态下结构应力的有效方法。超声LCR波法是敏感测量方法,温度直接影响超声波的传播速度,也会引起超声换能器的尺寸变化。根据超声波测量应力的基础理论-声弹性理论,分析声弹性系数和零应力下飞行时间与温度的定量关系,得到超声波测量应力的温度补偿公式,通过试验测量不同温度下超声LCR波飞行时间。结果表明温度对超声LCR波测量应力的影响归结于温度对超声LCR波传播声程的影响,温度越高超声LCR波传播的有效声程越长;设计的一发两收超声换能器可有效地消除声楔块和耦合剂的影响,将温度的影响程度降低至10%,可显著提高测量精度和稳定性;试验测量与理论计算得到的飞行时间与温度关系有着良好的一致性,充分验证了补偿公式的准确性。 展开更多

关键词 临界折射纵波 应力 温度 飞行时间 超声换能器

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含缺陷管道磁化状态与漏磁信号规律研究 被引量：7

13

作者 熊毅 刘帅 +2 位作者 黄鹏 董一凡 李秋 《电子测量技术》 北大核心 2023年第12期187-192,共6页

漏磁检测技术是管道内检测领域常用的检测方法,基于漏磁信号的分析对于管道安全评价具有重要意义。建立漏磁检测的二维仿真模型,研究漏磁检测中励磁强度对于漏磁信号的影响;基于磁化状态对漏磁信号影响的物理模型,可将励磁强度分为3个阶... 漏磁检测技术是管道内检测领域常用的检测方法,基于漏磁信号的分析对于管道安全评价具有重要意义。建立漏磁检测的二维仿真模型,研究漏磁检测中励磁强度对于漏磁信号的影响;基于磁化状态对漏磁信号影响的物理模型,可将励磁强度分为3个阶段,即初始增长阶段、非线性增长阶段和饱和线性增长阶段。结果表明,3个阶段的分界点只受缺陷深度的影响,仿真结果与物理模型具有很好的一致性,所划分的3个阶段有效衡量管道漏磁检测中励磁强度的影响,对于漏磁信号采集分析具有指导意义。 展开更多

关键词 漏磁检测 励磁强度 磁化程度 有限元仿真

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基于径向基网络模型的含蜡原油触变性预测 被引量：1

14

作者 国丽萍 徐枭 +2 位作者 王帅 陈锐 鞠国帅 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期504-508,共5页

在低温状态下的含蜡原油由于蜡晶析出而形成凝胶体系,原油具有触变特性。含蜡原油管道输送时,由于设备检修或者意外事故等需要停输再启动,触变特性是此过程数值模拟计算的基础参数。该文应用人工神经网络理论中的径向基(Radial basis fu... 在低温状态下的含蜡原油由于蜡晶析出而形成凝胶体系,原油具有触变特性。含蜡原油管道输送时,由于设备检修或者意外事故等需要停输再启动,触变特性是此过程数值模拟计算的基础参数。该文应用人工神经网络理论中的径向基(Radial basis function,RBF)三层网络模型,通过MATLAB软件编程计算每层结点对应的权重系数值,线性加权得到最终的输出值。输入部分实验数据对输出值进行修正与泛化,得到最优输出值则是预测的含蜡原油触变性曲线。以平均绝对偏差评价剪切速率加载条件下不同温度的剪切应力变化曲线。结果表明,仅需少量的实验数据训练网络结构,径向基网络模型即可准确预测含蜡原油的触变特性曲线。 展开更多

关键词 含蜡原油 触变特性 人工神经网络 径向基

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轴向拉伸下非粘结柔性管抗拉铠装层力学响应 被引量：1

15

作者 汤历平 姚红 +2 位作者 罗衡 宋柯楠 石咏衡 《石油机械》 北大核心 2022年第4期72-79,共8页

与传统管道相比,海洋非粘结柔性管具有良好的柔韧性与适用性,逐渐成为深海油气运输的核心装备。柔性管在海洋中受到巨大的拉伸载荷,其响应规律的研究对柔性管的设计及应用具有重要意义。鉴于此,采用有限元法建立了柔性管的完全三维等效... 与传统管道相比,海洋非粘结柔性管具有良好的柔韧性与适用性,逐渐成为深海油气运输的核心装备。柔性管在海洋中受到巨大的拉伸载荷,其响应规律的研究对柔性管的设计及应用具有重要意义。鉴于此,采用有限元法建立了柔性管的完全三维等效模型,分析了轴向拉伸载荷下柔性管在抗拉铠装层出现损伤的条件下以及存在其他不同外载荷条件下的响应,并对不同情况下所得的拉伸刚度进行了比较。分析结果表明:抗拉铠装层的损伤会出现不同程度的应力集中现象,并且在一定程度上降低柔性管的拉伸刚度,其中抗拉铠装层的外层损伤与内层损伤对拉伸刚度的影响差别并不明显;其他外载荷也会对柔性管拉伸响应产生相应的影响,如适当大小的静水压力会增强柔性管的拉伸刚度,但过大的静水压力会使柔性管骨架层压溃和塌陷,扭矩会相对降低柔性管的拉伸刚度。研究结果可对柔性管的设计制造以及其应用中预测柔性管的刚度变化起到参考作用。 展开更多

关键词 非粘结柔性管 有限元法 拉伸载荷 抗拉铠装层 拉伸刚度

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考虑氢能调峰要素的岛屿能源系统结构优化 被引量：2

16

作者 王博弘 王长昊 +1 位作者 邱睿 林聿明 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期139-147,共9页

由于能源系统相对孤立,沿海岛屿的能源供应主要依靠大陆进口,有必要对岛屿能源系统进行优化,以充分利用清洁能源,减少能源进口需求。为此,以浙江省舟山群岛为例,基于碳夹点分析方法,优化岛屿能源系统中可再生绿色能源的比例,在满足能源... 由于能源系统相对孤立,沿海岛屿的能源供应主要依靠大陆进口,有必要对岛屿能源系统进行优化,以充分利用清洁能源,减少能源进口需求。为此,以浙江省舟山群岛为例,基于碳夹点分析方法,优化岛屿能源系统中可再生绿色能源的比例,在满足能源需求的同时实现减排目标;考虑到岛屿的季节性能源波动会导致某个季节出现能源短缺或过剩的现象,引入氢能进行调峰,并对比了采用水力发电、风力发电、太阳能发电替代部分火力发电的3种减排方案的发电量及碳排放量。研究结果表明:(1)为完成舟山市电力减排目标(相对2021年减排CO_(2)14.5%),方案一需要1100.60 GW·h水力发电来代替火力发电,方案二需要1285.13 GW·h风力发电,方案三需要1164.79 GW·h太阳能发电;(2)在电能需求量较小的第一、二季度通过煤化工制氢28.17 kt,选择地下压缩方式储存并在电能需求量较大的第三、四季度进行利用,氢气的制取和储存成本共需5.82亿元,不仅可以解决用电高峰季节的能源短缺、用电低谷期的能源浪费,同时能完成全年减排14.5%的目标。结论认为,尽管方案三(太阳能发电)为经济性最优方案,全年共花费61.2亿元,但优势不明显,相比其他方案仅低0.3%左右;在条件允许的情况下应优先发展太阳能发电,在条件受限时风力和水力发电也同样具有优势。 展开更多

关键词 舟山群岛 碳夹点 氢能 岛屿 能源规划 碳排放 太阳能 调峰

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