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新型FPSO IQFP的水动力性能研究 预览 被引量:5
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作者 王天英 亓和平 《石油机械》 北大核心 2013年第1期49-54,共6页
为了进一步论证新型FPSOIQFP的水动力性能,根据一个优化的IQFP工程设计实例,应用三维势流理论的源汇分布法,建立水动力计算模型,进行IQFP浮体的频域波浪力和运动响应的数值计算分析,并与相近吨位的船型FPSO进行比较。研究结果表明... 为了进一步论证新型FPSOIQFP的水动力性能,根据一个优化的IQFP工程设计实例,应用三维势流理论的源汇分布法,建立水动力计算模型,进行IQFP浮体的频域波浪力和运动响应的数值计算分析,并与相近吨位的船型FPSO进行比较。研究结果表明,IQFP的横荡、横摇和垂荡固有周期与百年一遇谱峰周期相差3S以上,有效地避开了波浪能量集中的频域范围,避免了结构与海浪集中的频率发生共振,因此IQFP可以与作业海域极端环境条件相适应;由于长宽尺寸相同且平面轴对称,所以IQFP不仅能有效降低建造难度和成本,而且只需用横摇/纵摇、垂荡和横荡/纵荡3个自由度来描述其运动响应,大大降低了计算分析的难度。 展开更多
关键词 FPSO IOFP 水动力性能 波浪载荷 运动响应 分析模型
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高频脉冲电场作用下液滴行为特性研究 预览 被引量:3
2
作者 郭长会 +2 位作者 王亮 张建 余忠俊 《石油矿场机械》 2012年第12期24-28,共5页
电化学破乳是一项重要的原油脱水技术。目前对高频脉冲电场作用下分散相液滴行为的了解十分有限。结合数字图像处理技术,通过试验研究高频脉冲电破乳机理。结果表明:在高频脉冲电场作用下,分散相液滴存在变形、破裂、碰撞、聚合、分... 电化学破乳是一项重要的原油脱水技术。目前对高频脉冲电场作用下分散相液滴行为的了解十分有限。结合数字图像处理技术,通过试验研究高频脉冲电破乳机理。结果表明:在高频脉冲电场作用下,分散相液滴存在变形、破裂、碰撞、聚合、分离等行为,其表观特征与高压直流电场作用下液滴行为相似;电源脉冲频率及电场强度对液滴行为有着显著的影响;相对于高压直流电场,高频脉冲电场破乳技术具有显著优势。 展开更多
关键词 高频脉冲电场 原油脱水 液滴行为
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海底管道受坠物撞击时的弹塑性有限元分析 被引量:19
3
作者 杨秀娟 闫涛 +2 位作者 修宗祥 闫相祯 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期189-194,共6页
采用非线性动态有限元法模拟了坠物撞击海底管道的过程。以Ramberg-Osgood模型模拟海床,同时考虑混凝土涂层拉、压不同的非线性特性,并利用罚函数法处理坠物、海床与管道之间的相互作用。分析了物体形状、撞击角度、摩擦、内压、混凝土... 采用非线性动态有限元法模拟了坠物撞击海底管道的过程。以Ramberg-Osgood模型模拟海床,同时考虑混凝土涂层拉、压不同的非线性特性,并利用罚函数法处理坠物、海床与管道之间的相互作用。分析了物体形状、撞击角度、摩擦、内压、混凝土厚度、埋深及悬空长度对管道撞击塑性变形的影响。结果表明:坠物以尖端撞击管道时,凹痕深度较大,但凹痕范围相对较小;90°撞击时对管道的塑性变形影响最大,摩擦系数影响较小;内压增加了管道的应力,但减小了凹痕深度;混凝土层对重量较大坠物的防护作用较弱;埋深超过1m能有效防止管道受撞击破坏;悬跨减小了管道凹痕深度,但使管道更容易产生整体破坏。与现行规范计算结果相比,该文方法更加符合实际。 展开更多
关键词 海底管道 撞击 非线性 罚函数 凹痕
深水导管架海洋平台随机疲劳寿命可靠性分析 被引量:3
4
作者 杨秀娟 修宗祥 +1 位作者 闫相祯 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期264-269,共6页
简述基于谱分析方法的深水导管架海洋平台疲劳寿命可靠性理论,以200 m水深导管架海洋平台为研究对象,将随机波浪载荷的长期分布假设为由应力范围服从Rayleigh分布的短期海况组成。采用有限元方法,通过对深水导管架海洋平台施加时间域规... 简述基于谱分析方法的深水导管架海洋平台疲劳寿命可靠性理论,以200 m水深导管架海洋平台为研究对象,将随机波浪载荷的长期分布假设为由应力范围服从Rayleigh分布的短期海况组成。采用有限元方法,通过对深水导管架海洋平台施加时间域规则波来确定传递函数,并以此由波浪谱导出各计算点处的应力谱。根据Miner线性疲劳累积损伤理论及结构可靠性理论,对平台进行疲劳可靠性分析,并与等效Weibull分布方法计算结果进行对比。两种方法的计算结果均表明,导管架过渡段到水面以下第二层之间杆件疲劳可靠性指标相对较小,基于等效Weibull分布方法的计算过程较简洁,但计算结果较谱分析方法偏于保守,建议采用谱分析方法对平台疲劳可靠性进行详细分析。 展开更多
关键词 深水导管架 疲劳寿命 谱分析 WEIBULL分布 可靠性指标
新概念FPSO最新研究进展 预览 被引量:23
5
作者 王天英 《船海工程》 2011年第5期 184-188,192,共6页
结合30多年来开发出的各种新概念FPSO,介绍FPSO在海上油田开发中的应用优势和不足,重点介绍FPSO在浮体形式创新和使用功能扩展方面的最新研究进展,对FPSO的设计研究提出建议。
关键词 FPSO 新概念 海上 进展
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基于疲劳可靠性优化设计的深水导管架平台多级模糊选型 预览 被引量:2
6
作者 杨秀娟 修宗祥 +1 位作者 闫相祯 《中国石油大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 98-103,共6页
分析深水导管架平台方案优选的系统决策问题,给出四种初始设计方案,将基于谱分析方法求得平台的系统名义疲劳可靠性指标作为一项关键约束对平台方案进行优化。根据优化后各方案的最优结构性能参数,综合考虑影响深水导管架平台选型的各... 分析深水导管架平台方案优选的系统决策问题,给出四种初始设计方案,将基于谱分析方法求得平台的系统名义疲劳可靠性指标作为一项关键约束对平台方案进行优化。根据优化后各方案的最优结构性能参数,综合考虑影响深水导管架平台选型的各种因素,由二元对比方法确定影响因素的权重以及相对隶属度,最终采用三级模糊优选方法对优化后的方案进行模糊优选,并以200m水深导管架海洋平台作为实例进行分析。结果表明,与传统分析方法相比,先由优化分析得到各初始方案的最优结构性能参数,可以为模糊选型提供准确的定量化指标,减少了模糊因素,更有利于对深水导管架平台设计方案做出合理的评价。 展开更多
关键词 深水导管架平台 优化设计 谱分析 三级模糊优选 疲劳可靠性指标
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管道清管的模糊综合评价 预览
7
作者 修宗祥 杨秀娟 +1 位作者 闫相祯 《油气储运》 CAS 北大核心 2010年第1期 28-31,56,共5页
将层次分析法与模糊评判理论应用到管道清管综合评价中,建立了管道清管的层次分析模型,运用群组评判的相似性和差异性计算方法,得出各参评专家的可信度;基于专家的可信度计算指标权重集以及求解模糊统计方法下的隶属度;根据建立的... 将层次分析法与模糊评判理论应用到管道清管综合评价中,建立了管道清管的层次分析模型,运用群组评判的相似性和差异性计算方法,得出各参评专家的可信度;基于专家的可信度计算指标权重集以及求解模糊统计方法下的隶属度;根据建立的因素集、评价集、隶属度函数和权重集,采用加权平均型的模糊合成算子实现了对管道清管的综合评判。该方法充分考虑了专家之间的差异性,使评价结果更客观、可靠,具有普遍适用性,同时可用于不同靖管方案的优选。 展开更多
关键词 管道 清管 群组评判 层次分析 加权平均法 模糊综合评判
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基于谱分析法的深水导管架平台疲劳寿命可靠性分析 预览 被引量:4
8
作者 修宗祥 杨秀娟 +1 位作者 闫相祯 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2010年第1期 59-64,共6页
以200m水深导管架平台为研究对象,采用有限元方法对各疲劳子工况下平台的动力响应进行分析,确定了计算点处的传递函数,并计算出相应的应力谱;根据Miner线性疲劳累积损伤理论及结构可靠性理论对平台的疲劳寿命可靠性进行了分析;对泥面以... 以200m水深导管架平台为研究对象,采用有限元方法对各疲劳子工况下平台的动力响应进行分析,确定了计算点处的传递函数,并计算出相应的应力谱;根据Miner线性疲劳累积损伤理论及结构可靠性理论对平台的疲劳寿命可靠性进行了分析;对泥面以下6倍桩径处固定的等效桩做法在深水导管架平台动力分析中的适用性进行了分析。对于深水导管架平台,采用泥面以下6倍桩径处固定的等效桩做法存在较大误差,进行动力分析时须采用桩-土耦合模型;波高较小海况下,平台结构应力谱对应于波浪主频率的峰值较小、对应于平台前两阶固有频率的峰值较大,后者是导致平台疲劳破坏的主要原因;导管架过渡段到第三水平层之间节点及泥面处节点的可靠性指标相对较小。 展开更多
关键词 深水导管架 谱分析 疲劳可靠性 传递函数 应力谱
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电场破乳分散相液滴行为研究 预览 被引量:16
9
作者 王亮 +3 位作者 董守平 张建 郭长会 余忠俊 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 28-33,共6页
旨在为研究高效的复杂乳化液的处理技术提供理论基础,从微观角度研究电破乳机理,设计构建了适合本研究特点的电破乳分散相液滴行为观察系统,针对高压静电场中液滴的变形、破裂、碰撞、聚合及运动等行为进行了细致的实验研究,获取了... 旨在为研究高效的复杂乳化液的处理技术提供理论基础,从微观角度研究电破乳机理,设计构建了适合本研究特点的电破乳分散相液滴行为观察系统,针对高压静电场中液滴的变形、破裂、碰撞、聚合及运动等行为进行了细致的实验研究,获取了大量液滴行为的珍贵图像资料,通过数据及理论分析探讨了影响液滴行为的主要因素,并从工业应用角度分析了其对电脱水工艺的影响,同时从乳化液系统的力学特性人手,通过受力分析初步建立了液滴形态的数学模型,并尝试进行了简单的数值求解。 展开更多
关键词 电破乳 液滴 变形 聚合 受力分析 数学模型
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水下钻孔爆破不同起爆方式的数值模拟 预览 被引量:5
10
作者 修宗祥 杨秀娟 +1 位作者 闫相祯 《中国港湾建设》 北大核心 2009年第1期 9-12,共4页
以连续介质力学和动力非线性有限元理论为基础,推导了炸药、岩石和水的ALE控制方程,采用多物质的ALE算法模拟了实际工程水下岩石钻孔爆破装药中不同位置起爆时爆炸产生的应力波在岩石介质中的传播过程。模拟结果表明:无论以何种方式起... 以连续介质力学和动力非线性有限元理论为基础,推导了炸药、岩石和水的ALE控制方程,采用多物质的ALE算法模拟了实际工程水下岩石钻孔爆破装药中不同位置起爆时爆炸产生的应力波在岩石介质中的传播过程。模拟结果表明:无论以何种方式起爆,端部效应现象始终存在,都会影响水下钻孔爆破上部岩石破碎质量;岩石与水接触面处由于反射波作用,提高了岩石爆破质量;两点起爆效果比单点起爆好,距两端1/4处同时起爆药包的爆破效果最好。研究结果可为水下钻孔爆破工程应用和安全施工提供参考。 展开更多
关键词 水下钻孔爆破 起爆方式 数值模拟 多物质ALE算法
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新型离心-脉冲电场联合破乳装置的设计 预览 被引量:4
11
作者 张杨 +3 位作者 王奎升 张建 郭长会 《流体机械》 CSCD 北大核心 2009年第11期 15-18,共4页
阐述了一种新型离心-脉冲电场联合破乳装置的设计和工作原理,提出整体设计方案和核心部件的结构形式。该装置可以实现"一机多能",开展不同破乳原理(离心场、脉冲电场、离心—脉冲电场)的实验,主要部件(电极、控制堰)结构尺寸可更... 阐述了一种新型离心-脉冲电场联合破乳装置的设计和工作原理,提出整体设计方案和核心部件的结构形式。该装置可以实现"一机多能",开展不同破乳原理(离心场、脉冲电场、离心—脉冲电场)的实验,主要部件(电极、控制堰)结构尺寸可更换,脉冲电源的频率、脉宽、电压以及转鼓转速、流量等操作参数可调,可以开展不同组分、不同性质(含水量、液滴粒径等)乳状液的破乳试验。具有广泛的适用性、良好的操作性和分离效果。 展开更多
关键词 脉冲电场 乳状液 联合破乳 破乳装置 设计
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粘胶基活性炭纤维的孔结构调控 预览 被引量:4
12
作者 吴明铂 李中树 +7 位作者 徐金波 张建 顾学林 赵海培 祝威 丁慧 李盛胜 《炭素技术》 CAS CSCD 2008年第6期 13-17,共5页
通过炭化、活化,对具有一定孔隙的市售活性炭纤维进行孔结构调控,实验结果表明:炭化和活化均能有效提高活性炭纤维的比表面积和吸附能力。在活化温度为820℃,活化时间为120min时,ACF比表面积由原来的673m^2/g增大为2685m^2/g,... 通过炭化、活化,对具有一定孔隙的市售活性炭纤维进行孔结构调控,实验结果表明:炭化和活化均能有效提高活性炭纤维的比表面积和吸附能力。在活化温度为820℃,活化时间为120min时,ACF比表面积由原来的673m^2/g增大为2685m^2/g,而微孔比例由99.8%减小为71.9%,苯吸附率则由33.0%增大至146.2%。 展开更多
关键词 活性炭纤维 孔结构 调控 炭化 活化
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超音速分离管内部流动的二维数值模拟与分析 预览 被引量:13
13
作者 蒋文明 刘中良 +3 位作者 刘恒伟 张建 张新军 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2119-2121,共3页
为了克服现有天然气脱水技术的不足,基于气体动力学和传热传质学理论提出了一种新型的天然气超音速分离管装置。介绍了其基本结构和分离机理,对装置内部流动进行了合理假设,建立了几何模型,并利用张量形式的时均方程组对其内部的稳... 为了克服现有天然气脱水技术的不足,基于气体动力学和传热传质学理论提出了一种新型的天然气超音速分离管装置。介绍了其基本结构和分离机理,对装置内部流动进行了合理假设,建立了几何模型,并利用张量形式的时均方程组对其内部的稳态可压缩湍流流动进行了求解,结果发现在轴向-400mm至-200mm之间发生了激波现象,导致气流速度急剧下降,压力急剧上升,温度急剧上升。计算结果与之前的实验结果基本一致,为分离管几何结构优化提供了理论基础。 展开更多
关键词 超音速 旋流 天然气脱水 激波
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活性炭纤维在饮用水净化中的应用展望 预览 被引量:7
14
作者 吴明铂 李中树 +5 位作者 徐金波 张建 顾学林 祝威 丁慧 《炭素》 2008年第3期 8-14,共7页
分析了目前水质存在的问题,阐述了各种水处理技术的优缺点,介绍了活性炭纤维的种类、结构特点及吸附特性,展望了活性炭纤维在饮用水深度净化中的应用前景。
关键词 饮用水 净化 活性炭纤维
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后服役期导管架式海洋平台的极限承载力分析 预览 被引量:10
15
作者 张兆德 韩晓风 《石油机械》 北大核心 2007年第10期 1-4,32,共5页
以渤海埕岛海域一座四桩腿后服役期导管架式海洋平台为例,对平台在无缺陷、腐蚀损伤和构件断裂等几种情况做了极限承载力的非线性分析,得出以下结论:(1)腐蚀使后服役期平台的强度储备系数明显下降;(2)不同方向的载荷对平台承载... 以渤海埕岛海域一座四桩腿后服役期导管架式海洋平台为例,对平台在无缺陷、腐蚀损伤和构件断裂等几种情况做了极限承载力的非线性分析,得出以下结论:(1)腐蚀使后服役期平台的强度储备系数明显下降;(2)不同方向的载荷对平台承载力产生不同的作用,在沿Y轴方向载荷作用下,平台的极限承载能力最小;(3)极限冰载荷的作用要比波浪流的作用对平台的危害更大;(4)撑杆断裂使平台的极限承载力明显下降,而且斜撑杆断裂对承载能力的影响比水平撑杆断裂的影响大。 展开更多
关键词 后服役期 导管架式海洋平台 极限承载力 非线性分析
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实际气体喷管喉部尺寸的设计计算 预览 被引量:2
16
作者 刘恒伟 刘中良 +2 位作者 张建 颜廷敏 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期 862-864,共3页
由于天然气输送中的压力通常较高,因此,天然气不能按理想气体处理。本文详细介绍了采用BWRS方程计算天然气在喷管内流动时喷管喉部临界参数的计算方法、过程以及计算程序编制步骤,计算了不同喷管入口压力下喷管喉部面积,并将之与理... 由于天然气输送中的压力通常较高,因此,天然气不能按理想气体处理。本文详细介绍了采用BWRS方程计算天然气在喷管内流动时喷管喉部临界参数的计算方法、过程以及计算程序编制步骤,计算了不同喷管入口压力下喷管喉部面积,并将之与理想气体状态方程的结果进行了比较。结果表明,在喷管入口压力比较低,设计精度要求不高时,可以采用基于理想气体状态方程的喷管喉部计算公式。但如果天然气压力大,设计精度要求较高时,就必须采用实际气体方程进行喷管设计计算。 展开更多
关键词 天然气 BWRS方程 喷管 临界参数 设计计算
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超声波旋流脱水装置及其内部流动的理论解 预览 被引量:11
17
作者 刘恒伟 刘中良 +2 位作者 张建 颜廷敏 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期 829-831,846,共4页
为了克服现有天然气脱水技术的不足,基于气体动力学和传热传质学理论提出了一种新型的天然气超声波旋流脱水装置.介绍了其基本结构和分离机理,通过对装置结构的合理简化,给出了相应的数学模型,求解得出了装置内部各参数一维稳态流... 为了克服现有天然气脱水技术的不足,基于气体动力学和传热传质学理论提出了一种新型的天然气超声波旋流脱水装置.介绍了其基本结构和分离机理,通过对装置结构的合理简化,给出了相应的数学模型,求解得出了装置内部各参数一维稳态流动的理论分析解.装置内部流动的理论计算结果与实验结果基本吻合,可利用给出的分析解及计算方法对装置进行简单的几何结构优化. 展开更多
关键词 超声波 旋流 脱水
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过饱和状态下临界液滴半径公式及分析 预览 被引量:10
18
作者 刘恒伟 刘中良 +1 位作者 顾克宇 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期 255-257,274,共4页
在前人工作的基础上推导出了能够精确计算过饱和状态下临界液滴半径的计算公式,并且根据已有实验数据拟合出了能够精确预测液滴表面张力的计算公式.然后综合考虑了水蒸气状态方程、表面张力计算方法和水的密度计算方法对计算临界液滴半... 在前人工作的基础上推导出了能够精确计算过饱和状态下临界液滴半径的计算公式,并且根据已有实验数据拟合出了能够精确预测液滴表面张力的计算公式.然后综合考虑了水蒸气状态方程、表面张力计算方法和水的密度计算方法对计算临界液滴半径的影响,进而得出了计算过饱和状态下临界液滴半径的具体形式.最后通过对该计算公式的分析,认为在低过饱和度下计算临界液滴半径时,可以采用临界液滴半径计算公式的简化形式. 展开更多
关键词 过饱和状态 水蒸气 液滴 临界半径
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Characteristics of a Supersonic Swirling Dehydration System of Natural Gas 预览 被引量:12
19
作者 刘恒伟 刘中良 +2 位作者 顾克宇 颜廷敏 《中国化学工程学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第1期 9-12,共4页
A new type of dehydration unit for natural gas was briefly described and its basic structure and working principles were presented. An indoor test rig for testing the unit performance was set up and the experimental r... A new type of dehydration unit for natural gas was briefly described and its basic structure and working principles were presented. An indoor test rig for testing the unit performance was set up and the experimental results were given. The results showed that the unit could attain a maximum dew point depression of about 20~C without any need of external mechanical power and chemicals. The pressure loss ratio, shock wave and the flow rate had great influence on the dehydration characteristics. From the systematic analysis of the factors that affect the dehydration efficiency of the unit, the suggestions for improving the unit are put forward. 展开更多
关键词 天然气 超声波涡流脱水技术 预处理工艺 湿度调节器
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新型湿空气除湿装置工作性能的实验研究 预览 被引量:14
20
作者 刘恒伟 刘中良 +2 位作者 顾克宇 颜廷敏 《热科学与技术》 CAS CSCD 2004年第2期 143-146,共4页
介绍了一种新型湿空气除湿装置的基本结构和除湿机理,并且通过实验研究得出了影响其除湿性能的主要因素,找到了该除湿装置设计与进一步改进的关键,为该新型除湿装置除湿性能的进一步改善提供了理论依据.
关键词 涡流管 除湿装置 压损比 露点 气体动力学 传热传质学
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