压后关井期间压裂液黏度影响因素及预测模型研究

压裂液能否有效破胶是影响压裂效果的重要因素,破胶剂是实现压裂液顺利破胶的重要手段,现场主要依靠经验线性加破胶剂,通常出现压裂液破胶不彻底或过早破胶而影响压裂效果甚至导致压裂失败的现象。针对该问题,利用Arrhenius方程和黏时曲线建立了预测破胶对压裂液黏度影响的经验关系,结合黏度无因次预测模型,建立了综合考虑温度和破胶影响的压裂液黏度预测模型,利用该模型分析了压后停泵温度恢复和破胶剂浓度对压后关井期间压裂液黏度的影响。研究结果表明,停泵后温度恢复和破胶均会降低压裂液黏度;破胶对压裂液黏度的影响比温度更显著。该结果为确定关井时间和优化破胶剂加量提供了理论依据。     

农产品空气能热泵烘房温度场的数值模拟与验证

农产品热泵烘房温度场均匀性是影响农产品干燥品质的重要因素。本文选用5HGR-35型农产品热泵烘房,通过交互式CAD/CAM系统(UG)软件建立热泵烘房3D模型,运用理论分析与计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)模拟相结合的方法,研究其内部温度场分布情况,对现有结构烘房的温度场建模模拟,分析模拟结果并对现有结构进行优化。通过模拟得出结论:送风速度越大,烘房内热空气更新越快,换热效果越好。综合温度场分布以及农产品烘干要求,烘房内合理的送风速度为11 m/s左右;在11 m/s风速下,烘房空载时在15 min左右达到设定温度(65℃);小推车设计高度加大300~310 mm烘房内部温度场更均匀;烘房顶部均匀加入3块长×宽×高=2900 mm×20 mm×300 mm的挡板,可以使烘房内部温度场更均匀;小推车与烘房之间及相互之间保持30 mm左右间隙摆放更有利于烘房内部温度场的分布;验证试验中,模拟温度与实测温度吻合性良好。上述结论对烘房的进一步优化设计具有一定的指导意义。     

厌氧发酵反应器内温度场的数值模拟

厌氧发酵反应器是沼气发酵工程的重要装置,由于其内部反应十分复杂,因此发酵反应器内的局部流动和传热过程的研究一直是一个颇具研究价值的问题。掌握反应器内的温度分布是厌氧发酵过程控制工艺优化的基础,对反应器的温度控制起着至关重要的作用。为此,采用CFD(计算流体力学)的数值模拟方法对发酵料液内的温度场、速度场进行模拟,分析了反应器内料液的流动和换热情况。由于发酵料液的流动速度非常微小,基本可以忽略不计,因此反应器内部料液与反应器侧壁和地面之间热量传递方式以导热为主,可以忽略对流换热作用。由此为今后进一步研究提供理论依据。     

基于有限元分析的日光温室土质墙体温度场模拟与验证

研究日光温室墙体中温度梯度及其变化规律对于日光温室墙体的蓄热保温性能分析评价、设计与建造有着重要的意义。2012年12月至2013年2月,采用自制多点温度测试仪,对山东泰安地区日光温室土质墙体的温度进行采集,并与ANSYS有限元模拟结果进行比较,发现温度场实测结果与模拟结果相吻合。进一步模拟结果表明,墙体蓄热/放热层一天中呈周期性变化,保温隔热层随外界温度变化较小,墙体下部温度较高,且在水平方向上温度梯度变化较小,在10~14℃持续时间长且稳定;距墙体内表面0.2 m处温度最高,并沿墙体厚度方向逐渐平缓降低,墙体外表面温度最低。基于模拟结果,对山东省泰安地区日光温室土质墙体进行结构优化,其最小厚度应为2.2 m,蓄热/放热层为0~0.5 m,保温隔热层为1.3~1.7 m。     

分区控制对乏风热逆流氧化装置温度场的影响

在大型煤矿乏风氧化装置运行过程中,存在着氧化装置内各个区域温度场分布不协调的情况。为了解决这个问题,在自行设计的煤矿乏风氧化装置实验台上进行了温度场分区控制实验。通过调节换向时间和各个区域煤矿乏风进口流量,实现对氧化装置温度场的协调控制。实验结果表明:增大某一区域进口流量调节阀开度可以提高其整体温度场的增加速度;调整某一区域上、下进口流量调节阀的开度差值和换向时间,可以有效地对温度场峰值偏移进行控制。     

基于ANSYS的连铸辊轴承座的温度场分析

连铸辊轴承在环境温度高、载荷大、工况复杂的条件下工作,如果轴承所接受的热量不能有效地散发,冷却未到位,过高的温度会引起轴承热变形,并会在大载荷下破裂,致使轴承过早失效,影响整个连铸铸钢的生产。连铸辊轴承座冷却方式是轴承座内部结构留有通水孔,对轴承座进行内部通水冷却。基于 ANSYS对连铸辊轴承座的温度场进行了分析：建立轴承座的CAD三维几何模型和CAE模型,通过分析传热原理,得到轴承座的综合对流换热系数,以此作为边界条件,并加载实时工况下的温度作为载荷,对连铸辊轴承座系统在稳定工作的状态进行了温度分析,得到轴承座的整体温度分布,对连铸辊轴承座的设计安装提供了理论指导意义。     

火灾下钢筋混凝土柱温度场分析

采用有限元与差分结合的方法,编制了钢筋混凝土柱截面温度场计算分析的程序,进行了程序验证。并应用该分析程序对四面受火的混凝土矩形柱在不同时刻截面温度场进行了详细的计算与分析,由此得到钢筋混凝土柱在各种情况下的截面温度场分布及其变化的特点与规律,对进行混凝土结构抗火设计及对遭受火灾的结构进行损伤评估等工作提供了帮助。     

注水管柱温度场计算模型研究

在分析研究注水管柱在不同工况下的温度分布及多工况注水工艺过程注水管柱温度计算工基础上,根据不稳定温度场热传导原理,采用空间真三维模型分析了入井液体或井内中的液体返出过程中携带热量温度的变化规律,建立了注水管柱温度场数值计算模型。     

钠冷组合式活塞温度场和热应力场的有限元分析计算

利用有限元分析法对发动机钠冷组合式活塞的温度场和热应力场作了分析计算，获得了活塞内部任意点的温度、位移和应力值等数据，这对评价组合式活塞的热负荷、热强度及指导组合式活塞和单材质活塞设计具有重要意义。