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含CO_(2)水合物泥质粉砂沉积物力学特性:室内实验研究
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作者 骆汀汀 王奥旺 +8 位作者 王继尧 韩涛 马朝政 张震 尤泽绍 孙翔 李洋辉 宋永臣 杨维好 《天然气工业》 北大核心 2025年第9期188-201,共14页
水合物法CO_(2)封存(HBCS)作为新兴CCUS技术,已展现出巨大的应用潜力和发展前景,但含CO_(2)水合物储层可能因受力变形而引发工程地质灾害,因而研究沉积物的强度、变形等力学特性,对于保障储层安全具有重要意义。为此,基于南海神狐海域... 水合物法CO_(2)封存(HBCS)作为新兴CCUS技术,已展现出巨大的应用潜力和发展前景,但含CO_(2)水合物储层可能因受力变形而引发工程地质灾害,因而研究沉积物的强度、变形等力学特性,对于保障储层安全具有重要意义。为此,基于南海神狐海域水合物储层地质条件,人工合成制备了含CO_(2)水合物泥质粉砂沉积物,并在不同水合物饱和度和有效围压工况下,开展了一系列沉积物三轴剪切实验,剖析了泥质粉砂沉积物强度和变形特性的影响规律。研究结果表明:①CO_(2)水合物饱和度、有效围压的增加均显著提高了沉积物的强度与刚度,25%饱和度下沉积物破坏强度和弹性模量增幅最大可达61.3%和188.0%;②内聚力、内摩擦角均随着水合物饱和度的增加而增加,前者增幅随水合物饱和度的上升而加快,而后者增幅则呈逐级减小的趋势;③剪切过程中含CO_(2)水合物沉积物呈现出初期加速剪缩而后期减速剪缩的趋势,部分沉积物则出现明显的剪胀现象,含高饱和度水合物沉积物的孔隙体积变化最小。结论认为:①所提出的水合物胶结作用与有效围压协同增强机制,揭示了HBCS技术对储层强度和稳定性的双重强化效果;②开展HBCS技术具备较高的科学价值与工程潜力,未来可通过实验—模拟—现场工程验证相结合的方式对高水合物饱和度CO_(2)封存工作展开系统研究和先导实验。 展开更多
关键词 南海 CO_(2)水合物 泥质粉砂沉积物 饱和气法 三轴剪切 强度 变形 水合物饱和度
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正戊醇添加剂强化喷雾冷却传热实验研究
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作者 陈晗 蔡畅 +1 位作者 刘红 尹洪超 《化工学报》 北大核心 2025年第1期131-140,F0004,共11页
以纯水和低浓度正戊醇-水溶液为工质开展喷雾冷却传热性能实验研究,并探究正戊醇添加剂对喷雾场内冷却工质的液滴Sauter平均直径、液滴数量以及体积通量空间分布特性的影响规律。结果表明少量正戊醇添加剂可显著提高纯水喷雾冷却传热性... 以纯水和低浓度正戊醇-水溶液为工质开展喷雾冷却传热性能实验研究,并探究正戊醇添加剂对喷雾场内冷却工质的液滴Sauter平均直径、液滴数量以及体积通量空间分布特性的影响规律。结果表明少量正戊醇添加剂可显著提高纯水喷雾冷却传热性能,但强化传热效果随着正戊醇浓度的提高呈现先增强后减弱的趋势。相比纯水工质,混合溶液的喷雾液滴数量增加,Sauter平均直径降低,体积通量提高,三者共同作用导致喷雾冷却换热性能的提升。然而,正戊醇较低的比定压热容、热导率和汽化潜热会对换热产生不利影响。在上述强化传热与削弱传热两种机制的共同作用下,实验结果表明体积分数为1.0%的正戊醇-水喷雾冷却传热效果最佳。 展开更多
关键词 喷雾冷却 传热 正戊醇添加剂 Sauter平均直径 体积通量 两相流 对流
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利用MRI确定油气最小混相压的实验系统与方法 被引量:1
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作者 赵越超 朱宁军 +2 位作者 宋永臣 陈俊霖 刘瑜 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2015年第9期16-20,共5页
根据核磁共振成像和油气混相原理,探索了磁共振成像(MRI)法测CO2与油MMP的可行性,介绍了利用MRI确定油气MMP实验系统的组成和操作过程。在密度压力图法的基础上,以液相油组分所含1H质子密度为测量对象,采用逐级注气的方式CO2/油体系进... 根据核磁共振成像和油气混相原理,探索了磁共振成像(MRI)法测CO2与油MMP的可行性,介绍了利用MRI确定油气MMP实验系统的组成和操作过程。在密度压力图法的基础上,以液相油组分所含1H质子密度为测量对象,采用逐级注气的方式CO2/油体系进行增压,即沿着CO2摩尔浓度逐渐增加的方式达到MMP点。利用MRI扫描得到不同压力下CO2与油体系的信号强度,再作信号强度与压力的函数曲线。定量测量了CO2/正烷烃体系MMP,建立了CO2/正烷烃体系MMP的预测关系式,获得了CO2/正烷烃体系MMP与平均含碳量的关系,在相同温度下,CO2/正烷烃的MMP值随着含碳量n成很好的正比例关系。 展开更多
关键词 磁共振成像 MMP 石油采收率
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高压液相CO_(2)泄放作业干冰冻堵风险分析
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作者 穆林 赵鑫 +3 位作者 杨竹强 尚妍 浦航 东明 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第9期3482-3492,共11页
在输运过程中,需保证CO_(2)相态为单一相态液相,由于输运管道存在泄压需求,而在减压泄放过程中CO_(2)介质会发生剧烈的相态变化,从而引起超低温冷却和干冰冻堵等风险。为了解决上述问题,以某碳捕集、利用和封存(Carbon Capture,Utilizat... 在输运过程中,需保证CO_(2)相态为单一相态液相,由于输运管道存在泄压需求,而在减压泄放过程中CO_(2)介质会发生剧烈的相态变化,从而引起超低温冷却和干冰冻堵等风险。为了解决上述问题,以某碳捕集、利用和封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)项目管道泄压阀为研究对象,建立泄压阀内泄放过程瞬态数值模型,并分析阀门开度(s)对阀门内部介质压力、温度,速度及相态的影响情况。结果显示:在泄放初期0~0.006 s内,泄压阀内CO_(2)介质出现先蒸发后冷凝的现象。当阀体内部流动趋于稳定时,泄压阀前端入流管段CO_(2)介质持液率较高,相态维持在液态,而阀门腔体段和阀门后部出流管段会发生较大强度的蒸发相变。当阀门开度为1 mm、2 mm、4 mm和6 mm时,介质最低温度分别为191.78 K、220.87 K、252.93 K和261.7 K,小阀门开度(s=1 mm、2 mm)相较于大阀门开度(s=4 mm、6 mm)的介质温度降幅更大。当阀门开度为1 mm时,阀体内介质最低温度远低于三相点温度,且会伴随干冰颗粒的生成。适当增大阀门开度以及提升泄压阀出口背压可以有效降低阀门内部的干冰冻堵风险。研究结论可为高压液相CO_(2)泄放作业提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 安全工程 液相CO_(2) 减压泄放 相变 冻堵风险 泄放特性 传热
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真实流体效应对超临界喷雾的影响研究
5
作者 刘宏升 黄建新 +1 位作者 高阳 马杰 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1163-1173,共11页
为研究真实流体特性对超临界喷雾的影响,本文基于OpenFOAM软件通过引入真实气体状态方程开发了真实流体模型。该模型对工质在高温高压下的热物性与传输特性进行了修正,并在欧拉-拉格朗日框架下采用RANS方法对engine combustion network(... 为研究真实流体特性对超临界喷雾的影响,本文基于OpenFOAM软件通过引入真实气体状态方程开发了真实流体模型。该模型对工质在高温高压下的热物性与传输特性进行了修正,并在欧拉-拉格朗日框架下采用RANS方法对engine combustion network(ECN)中的经典喷雾工况进行了数值模拟研究,对比分析了不同环境压力下理想与真实流体模型对喷雾特性、液滴分布等特性的影响。结果表明:真实流体模型可显著提高喷雾的轴向扩散能力,其预测的喷雾气相贯穿距和径向蒸汽质量分数与实验结果更接近;真实流体模型的应用会加速燃油蒸发,拓宽气相温度的分布区域;环境压力的升高会增加喷雾阻力,减小喷雾贯穿距,促进燃油液滴更快蒸发,从而使液核区温度升高。 展开更多
关键词 真实流体模型 超临界工况 欧拉-拉格朗日方法
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含甲烷水合物沉积层渗透率特性实验与理论研究 被引量:10
6
作者 刘瑜 陈伟 +3 位作者 宋永臣 杨明军 李清平 喻西崇 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期793-797,共5页
含水合物沉积层的饱和度与渗透率关系研究,是深水油气及海洋水合物资源勘探开发的基础性工作.利用两种平均粒径分别为0.110和0.210mm的玻璃砂模拟沉积层环境,通过体积测量法确定其孔隙度分别为0.364和0.368.测量甲烷水合物在沉积层中渗... 含水合物沉积层的饱和度与渗透率关系研究,是深水油气及海洋水合物资源勘探开发的基础性工作.利用两种平均粒径分别为0.110和0.210mm的玻璃砂模拟沉积层环境,通过体积测量法确定其孔隙度分别为0.364和0.368.测量甲烷水合物在沉积层中渗透率随饱和度的变化,并将得到的结果与平行毛细管模型、Kozeny颗粒模型以及Masuda模型进行了比较.结果表明:模拟的沉积层可以近似认为是等径球体颗粒堆积物,其渗透率与孔隙度基本符合修正的Kozeny-Carman公式关系;沉积层中甲烷水合物的存在使其渗透率急剧下降;与多个模型比较后发现水合物占据孔隙中心的平行毛细管模型与实验结果吻合得较好,说明实验中甲烷水合物主要是在沉积层的孔隙中生成而不是对玻璃砂颗粒形成包络;甲烷水合物饱和度低于25%的沉积层渗透率与饱和度的关系成指数递减关系. 展开更多
关键词 甲烷水合物 模拟沉积层 饱和度 渗透率 Kozeny-Carman公式 平行毛细管模型
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本科生专业实验教学研究探讨 被引量:51
7
作者 宋永臣 杨明军 +1 位作者 刘卫国 王正 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第2期161-165,共5页
合理有序的本科生专业实验教学可以提高学生动手操作的能力、巩固学生对专业知识的理解、促进学生创新思维的发展。现阶段本科生专业实验教学在实验内容、实验教学手段、实验课程设置等方面有一定局限性。未来本科生专业实验教学应该确... 合理有序的本科生专业实验教学可以提高学生动手操作的能力、巩固学生对专业知识的理解、促进学生创新思维的发展。现阶段本科生专业实验教学在实验内容、实验教学手段、实验课程设置等方面有一定局限性。未来本科生专业实验教学应该确保实验内容与专业发展前沿切实相关、避免认识性的专业实验教学;应该促进学生发挥主观能动性、充分提高专业实验课在专业课学习中的凝练和升华作用;应该培养学生的实践能力和创新能力、提高其综合素质,使之能够在后续工作和科研过程中正确的观察、判断、分析和解决实际问题。 展开更多
关键词 本科生培养 专业实验 综合素质
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磁共振成像在CO_2驱油实验中应用 被引量:9
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作者 赵越超 宋永臣 +2 位作者 郝敏 刘瑜 蒋兰兰 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期23-28,共6页
将磁共振成像技术应用于高压条件下多孔介质内渗流特性的可视化研究中.为40mm内径微成像探头设计了专用的填砂式岩心夹持器,并将该夹持器应用于CO2非混相驱和混相驱实验中.动态连续二维成像分辨率为0.21mm×0.21mm,基本接近于实验... 将磁共振成像技术应用于高压条件下多孔介质内渗流特性的可视化研究中.为40mm内径微成像探头设计了专用的填砂式岩心夹持器,并将该夹持器应用于CO2非混相驱和混相驱实验中.动态连续二维成像分辨率为0.21mm×0.21mm,基本接近于实验所用玻璃砂尺寸,从而实现了对CO2非混相驱过程中气体窜流通道的形成过程、CO2混相驱过程中塞状驱替前缘的推进过程及多孔介质内油相赋存状态的连续可视化观测.发现在气态CO2非混相驱油实验中,由于气油两相黏度差和密度差的影响,指进和窜流现象较明显,波及范围较小,残余油饱和度为54%;在超临界CO2混相驱油实验中,塞状驱替前缘基本保持匀速推进,可以有效地抑制指进和窜流现象的发生,波及范围较大,最终残余油饱和度为20%.可见,超临界CO2混相驱油技术可显著提高采收率. 展开更多
关键词 核磁共振成像 岩心夹持器 多孔介质 CO2非混相驱 CO2混相驱 残余油饱和度
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天然气水合物生成与分解实验检测技术进展 被引量:23
9
作者 宋永臣 杨明军 刘瑜 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期111-113,共3页
天然气水合物作为新能源已受到世界的关注,各个国家都在进行天然气水合物的模拟实验研究。着眼国内外部分水合物模拟实验系统,针对水合物生成、分解检测单元进行了研究,目的在于掌握各种检测技术的应用特点和优缺点,指导水合物实验系统... 天然气水合物作为新能源已受到世界的关注,各个国家都在进行天然气水合物的模拟实验研究。着眼国内外部分水合物模拟实验系统,针对水合物生成、分解检测单元进行了研究,目的在于掌握各种检测技术的应用特点和优缺点,指导水合物实验系统的建造和完善。通过分析大量文献发现,传统水合物检测方法造价低,但精度也低;光学检测虽然造价较低、性能较好,但仅可对可视釜进行检测研究;声学与电学检测技术虽然具有很好的性价比,但不能够生成直观图像;CT技术和核磁共振成像技术(MRI)是首选的实验检测技术,它们可以完成高精度的实验研究,缺点是价格较高。研究结果在大连理工大学水合物实验室的筹划和建设过程中起到了积极的指导作用。 展开更多
关键词 天然气 水合物 实验室试验 检测 技术 综述
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喷嘴可调式喷射器性能的实验研究 被引量:17
10
作者 沈胜强 张琨 +1 位作者 刘佳 杨勇 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1398-1401,共4页
An adjustable ejector with a spindle in the nozzle was developed for a wider adjustment range.An experimental study was carried out on the performance of the adjustable ejector.To change the spindle position axially t... An adjustable ejector with a spindle in the nozzle was developed for a wider adjustment range.An experimental study was carried out on the performance of the adjustable ejector.To change the spindle position axially the nozzle throat sectional area could be changed.The ejector flow parameters,such as flow rate,pressure and entrainment ratio,at different spindle positions were measured.The results showed that the adjustable ejector could be used in a wider range of fluid flow rate.When the throat area was reduced,the ultimate discharge pressure would be lower but the entrainment ratio would increase greatly. 展开更多
关键词 喷射器 调节锥 喷射系数 喷嘴
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氯化锂溶液为工质的溶液浓差发电实验研究 被引量:10
11
作者 徐士鸣 吴德兵 +5 位作者 吴曦 胡军勇 刘欢 张红军 陈顺权 陈静 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期337-344,共8页
利用配制的氯化锂溶液作为工作介质,通过实验研究稀溶液和浓溶液浓度变化对逆向电渗析电池组(REDCs)开路电压、内阻以及功率密度等电池特性参数的影响.研究结果表明,由10个电池单元构成的REDCs在所研究的浓度范围内,最大开路电压为1.88V... 利用配制的氯化锂溶液作为工作介质,通过实验研究稀溶液和浓溶液浓度变化对逆向电渗析电池组(REDCs)开路电压、内阻以及功率密度等电池特性参数的影响.研究结果表明,由10个电池单元构成的REDCs在所研究的浓度范围内,最大开路电压为1.88V,最大功率密度为1.67 W/m^2.电池的开路电压随稀溶液浓度增大而降低,而随浓溶液浓度增大出现先增后降的趋势.电池内阻随浓、稀溶液的浓度增大而降低.电池的端电压与功率密度受电流影响.随电流增大,端电压呈线性下降的趋势,而功率密度变化却呈上凸的二次曲线.当电路总电阻为电池内阻两倍时,电池功率密度达到最大值. 展开更多
关键词 低品位热能 氯化锂溶液 逆向电渗析电池 浓差发电
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竖轴潮流能水轮机实验台设计及水动力性能测试 被引量:10
12
作者 赵广 郭嘉楠 +3 位作者 刘艳 宿晓辉 孙涛 杨冉升 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1271-1279,共9页
分析国内外竖轴潮流能水轮机实验台特点,设计了竖轴潮流能水轮机实验台,完成实验台调试、安装,并进行水轮机叶片预置攻角、尖速比、支撑臂等实验研究。所搭建的实验台可模拟8m/s以下潮流,测控系统额定功率5.5kW,水轮机最高转速150r/min... 分析国内外竖轴潮流能水轮机实验台特点,设计了竖轴潮流能水轮机实验台,完成实验台调试、安装,并进行水轮机叶片预置攻角、尖速比、支撑臂等实验研究。所搭建的实验台可模拟8m/s以下潮流,测控系统额定功率5.5kW,水轮机最高转速150r/min;可实现不同尖速比、叶片预置攻角、叶片翼型、水轮机密实度、叶端盘和支撑臂等水动力性能实验和动力学特性实验研究;测控同时具备加载、发电、测量、耗能4个功能,克服了齿轮箱、电动机等部件自身功耗对水轮机性能测试结果的影响,大大拓展了实验台的功能和应用空间。实验结果表明,所设计的水轮机最大能量捕获效率为35%,支撑臂对水轮机能量捕获效率的影响随尖速比提高而增大。研究结果为潮流能综合开发利用提供了具有借鉴意义的实验台设计方案和实验数据。 展开更多
关键词 竖轴水轮机 潮流能 实验台设计 水动力学性能
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多孔介质内多相多组分渗流磁共振成像检测实验系统研制 被引量:7
13
作者 赵越超 宋永臣 +3 位作者 陈俊霖 杨明军 刘瑜 蒋兰兰 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第6期84-89,共6页
针对探头内径较小的磁共振成像仪器,设计了专用的小直径环压式岩心夹持器以及相应的实验配套系统,整套设备可以实现多孔介质内多相多组分渗流的可视化及量化分析实验研究,并以水驱及随后超临界CO2混相驱实验为案例详细介绍了该实验系统... 针对探头内径较小的磁共振成像仪器,设计了专用的小直径环压式岩心夹持器以及相应的实验配套系统,整套设备可以实现多孔介质内多相多组分渗流的可视化及量化分析实验研究,并以水驱及随后超临界CO2混相驱实验为案例详细介绍了该实验系统的使用步骤和方法,该系统对开展油气藏、煤层气、天然气水合物等地下能源开采,以及温室气体地下埋存、地下水和污染物运移等领域的相关教学和科研工作具有重要意义。 展开更多
关键词 磁共振成像 多相多组分 渗流 岩心夹持器
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天然气水合物沉积物体变实验本科教学探索 被引量:6
14
作者 李洋辉 宋永臣 +1 位作者 刘卫国 凌铮 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第10期182-184,195,共4页
天然气水合物分解可能引起海底滑坡、生产平台倒塌等灾害,在对其进行商业化开采之前,必须对天然气水合物储层的力学特性进行全面的分析研究。体变是建立土体本构模型必不可少的参数,对评估储层稳定性具有重要意义。通过设置天然气水合... 天然气水合物分解可能引起海底滑坡、生产平台倒塌等灾害,在对其进行商业化开采之前,必须对天然气水合物储层的力学特性进行全面的分析研究。体变是建立土体本构模型必不可少的参数,对评估储层稳定性具有重要意义。通过设置天然气水合物沉积物体变测试实验课程,将国家重大科研项目与本科生实验教学相结合,可以使学生接触和了解国际前沿研究课题。介绍了低温、高压水合物三轴仪的设计原理和功能,然后对比分析了排水法、单层压力室法以及双层压力室法测体变的原理、优点和不足,最后提出了采用双层压力室法测量天然气水合物分解过程中沉积物体变的方案,培养学生主动思考和解决问题的能力。 展开更多
关键词 天然气水合物 三轴实验 力学特性 体变
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利用格子Boltzmann方法模拟单个气泡在复杂流道内的运动特性 被引量:4
15
作者 李维仲 孙红梅 董波 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期106-110,共5页
利用格子Boltzmann方法模拟了单个气泡在具有三个半圆形喉部的复杂流道内的上升过程。通过分析气泡运动过程中的形态、运动轨迹及运动速度的变化,研究复杂流道对气泡运动特性的影响。研究结果表明,在上升过程中,由于壁面的影响,气泡的... 利用格子Boltzmann方法模拟了单个气泡在具有三个半圆形喉部的复杂流道内的上升过程。通过分析气泡运动过程中的形态、运动轨迹及运动速度的变化,研究复杂流道对气泡运动特性的影响。研究结果表明,在上升过程中,由于壁面的影响,气泡的形状发生严重的变形,运动轨迹也发生相应的偏转。通过实验结果的对比,验证了模拟结果的正确性。结果表明格子Boltzmann方法可以用于模拟具有复杂边界的两相流问题。 展开更多
关键词 气泡 复杂流道 运动特性 格子BOLTZMANN方法 两相流
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基于机器学习的翼型非定常空化性能优化
16
作者 纪祥 王巍 +2 位作者 李智健 吴向阳 王晓放 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1054-1065,共12页
为提高翼型的非定常状态下的抗空化性能,采用前缘改进的类型函数转换方法表征翼型几何,利用最优拉丁超立方抽样方法在样本空间中取样,通过CFD计算得到各翼型的非定常下的空化性能参数,借助BP神经网络构建翼型几何外形到空化性能参数的... 为提高翼型的非定常状态下的抗空化性能,采用前缘改进的类型函数转换方法表征翼型几何,利用最优拉丁超立方抽样方法在样本空间中取样,通过CFD计算得到各翼型的非定常下的空化性能参数,借助BP神经网络构建翼型几何外形到空化性能参数的映射关系,并以时均无量纲空泡面积作为优化目标,结合遗传算法(GA)针对σ=0.83空化条件下二维NACA66(MOD)进行空化性能优化,并对原始翼型和采用不同神经网络结构优化得到的两种翼型进行非定常空化流场计算及分析,最后开展了三维优化水翼的多工况适应研究,优化结果表明:双层BP(back propagation)相较于单层BP神经网络具有更深的数据挖掘能力;在σ=0.83条件下,两种优化翼型的时均无量纲空泡面积分别降低了12.8%和19.2%、升阻比分别提高了1.4%和5.0%,空泡脱落周期分别降低了3.7%和7.4%,抗空化和能量性能均得到改善.翼型几何的改变,影响了流场中高压区域以及压力梯度的分布,从而抑制了空泡的生长发展,同时加强了前缘回射流的强度,提高了空泡的脱落频率.利用双层BP神经网络训练结合遗传算法优化得到的水翼优化效果更佳,其在σ=1.29,1.44下无量纲空泡体积分别降低了14.7%和55.0%,升阻比分别提升16.5%和34.2%,能够较好地适应多空化条件. 展开更多
关键词 NACA66(MOD) BP神经网络 翼型优化 非定常 空化性能
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基于相场格子Boltzmann方法的相间传质模拟
17
作者 崔嘉 秦妍 +3 位作者 董波 周训 张雅瑾 李维仲 《计算力学学报》 北大核心 2025年第2期271-277,共7页
相间传质在科学、工程和技术领域广泛存在。为了研究静态和动态情况下不混溶两相之间的相间传质过程,本文将连续组分传输模型与相场格子玻尔兹曼方法结合,构建了一个适用于模拟具有大密度比两相流系统相间传质过程的格子Boltzmann多相... 相间传质在科学、工程和技术领域广泛存在。为了研究静态和动态情况下不混溶两相之间的相间传质过程,本文将连续组分传输模型与相场格子玻尔兹曼方法结合,构建了一个适用于模拟具有大密度比两相流系统相间传质过程的格子Boltzmann多相模型。该模型通过在碰撞过程引入源项和相界面处引入传质通量,保证相界面上的通量连续性。随后通过模拟静止相界面传质问题和毛细管驱替与传质过程验证了传质模型的正确性。和现有模型相比,本文提出的模型在模拟相间传质过程中可以保证相界面传质通量具有较高的精度。随后,本文模拟了多孔介质内相间传质过程,并对多孔介质内两相传质通量的变化原因和影响因素进行深入研究。研究结果表明,根据相界面传质通量的变化可以将多孔介质中相间传质过程划分为两个阶段。第一阶段相界面总传质通量随界面处浓度梯度迅速减小;第二阶段的总传质通量曲线与单位相界面速度曲线的变化趋势高度一致。 展开更多
关键词 相间传质 两相流 格子玻尔兹曼方法 相场模型 多孔介质
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中长期电力市场梯级水电站群多目标对冲模型研究
18
作者 于浩健雄 程春田 +2 位作者 申建建 唐际政 张俊涛 《电网技术》 北大核心 2025年第3期1070-1078,I0066,I0067,共11页
中长期电力市场环境下,如何满足自身市场利益诉求与期末蓄能控制目标成为当下梯级水电站群多目标决策的核心问题之一,其关系到梯级水电站群稳定运行和电网安全。考虑到年内来水不确定性对于梯级水电站群市场利益目标与期末蓄能目标的影... 中长期电力市场环境下,如何满足自身市场利益诉求与期末蓄能控制目标成为当下梯级水电站群多目标决策的核心问题之一,其关系到梯级水电站群稳定运行和电网安全。考虑到年内来水不确定性对于梯级水电站群市场利益目标与期末蓄能目标的影响,以及目标间不同量纲的因素,针对性提出2种目标函数:年内来水满足梯级水电站群市场效益与期末蓄能控制需求目标时,以两者优化结果的归一化值最大为目标;反之,以与需求目标差的归一化值平方和最小为目标,利用需求目标之间的“对冲”特性,降低整体损失。首先基于流域历史径流资料,分析来水频率分布特性,通过相关解集法构建符合历史径流特性的场景集作为输入条件;其次根据所提目标函数分别构建非线性优化模型,通过多项式描述梯级水电站发电特性曲线,并实现高效求解;最后根据目标函数条件筛选优化计算结果,得到年可用水量-目标决策对,并分别构建市场效益目标和期末蓄能目标优化决策集。以西南某流域梯级电站群为研究对象,从目标权重系数、与常规调度规则比较、预测电价误差和不同需求目标组合等进行了详细分析,结果表明所提的模型能够在根据来水条件满足需求目标的程度给出最优目标决策;不同权重会影响目标在对冲阶段的侧重;电价误差的不确定性极大地影响对冲阶段的决策,增加了整体的损失;市场目标大小对曲线的对冲阶段范围有较大影响。 展开更多
关键词 电力市场 最优对冲策略 期末蓄能 梯级调度 非线性规划
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溶液浓差能驱动的逆电渗析反应器制氢实验研究 被引量:2
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作者 徐士鸣 刘志强 +6 位作者 吴曦 张又文 胡军勇 吴德兵 冷强 金东旭 王平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期2283-2291,共9页
低品位热能制氢技术首先是将热能转换为溶液浓差能,然后通过逆电渗析(RED)反应器将溶液浓差能转换成氢能。为了验证RED反应器能将溶液浓差能转换为氢能,探索关键运行参数变化对能量转换过程的影响。设计了一个由40个膜对所构成的RED反应... 低品位热能制氢技术首先是将热能转换为溶液浓差能,然后通过逆电渗析(RED)反应器将溶液浓差能转换成氢能。为了验证RED反应器能将溶液浓差能转换为氢能,探索关键运行参数变化对能量转换过程的影响。设计了一个由40个膜对所构成的RED反应器,以NaCl水溶液为工作溶液,NaOH水溶液为电极液的制氢系统。通过改变浓/稀溶液入口浓度,溶液过膜流速以及输出电流来考察对RED反应器产氢率、制氢效率和能量转换效率的影响。实验结果发现,浓/稀溶液入口浓度,过膜流速变化均会影响RED反应器的输出电流。在外电路短接条件下,输出电流越大,反应器产氢率和制氢效率越高,但能量转换效率越低。 展开更多
关键词 逆电渗析 溶液浓差能 制氢 离子交换 能量转换
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LiX(X=Cl,Br,I)在乙醇、异丙醇及三氟乙醇中的电导率实验研究 被引量:2
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作者 吴曦 龚英 +3 位作者 徐士鸣 吴德兵 刘欢 胡军勇 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期533-539,共7页
为了研发逆电渗析法闭式热电转换系统匹配工作溶液,选取强电解质 LiCl、LiBr 和 LiI 为溶质,低气化潜热的乙醇、异丙醇及三氟乙醇为溶剂,利用所建立的电导率测试装置进行实验研究。通过数据拟合(修正高斯振幅方程法)和溶液热力学、电化... 为了研发逆电渗析法闭式热电转换系统匹配工作溶液,选取强电解质 LiCl、LiBr 和 LiI 为溶质,低气化潜热的乙醇、异丙醇及三氟乙醇为溶剂,利用所建立的电导率测试装置进行实验研究。通过数据拟合(修正高斯振幅方程法)和溶液热力学、电化学理论分析,获得溶质、溶剂、温度以及添加剂对溶液电导率的影响规律及作用机理。结果表明:当溶质相同时,LiX 乙醇体系电导率最大,LiX 异丙醇体系最小;而当溶剂相同时,LiI 溶剂体系电导率最大,LiCl-溶剂体系最小。实验还发现提升溶液温度或加入强极性添加剂(H2O、二甲基乙酰胺)均可强化溶液电导性,而添加 N-甲基吡咯烷酮和二氯甲烷对体系电导率影响非常微弱。 展开更多
关键词 电导率 溶液 温度 离子 添加剂
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