双能γ射线油气水多相流相含率测量技术研究

主要研究了基于放射性同位素镅(241Am)及放射性同位素铯(137Cs)两种核素的双能γ射线系统,设计制造了一套多通道前放及脉冲成形放大器、可编程脉冲计数式数据采集系统及探测器高压电源系统,推导了双能γ射线测量方程,讨论了双能γ射线测量方程出现线性相关的条件和提高测量精度应采取的测量技术手段.通过实验数据的分析,发现该双能γ射线系统存在明显的测量误差.在进一步分析实验数据的基础上,找到了产生误差的物理原因,即高能级γ射线产生的康普顿散射的影响,并据此引入了相应的测量修正算法,该修正算法明显改善了系统的测量误差,使该双能γ射线多相含率测量系统实现工业应用成为可能.     

放射性物品在运输中的安全防护

放射性物品主要是指对带有α射线、β射线、γ射线及中子流射线的物质.这些射线照射人体外部时,β、γ射线和中子流射线对人的危害很大,剂量大时易使人患放射病,甚至死亡.如果射线进入体内,α射线危害最大,应严防进入体内.许多放射性物品的毒性很大,如针210、镭226、镭228、钍228、钍230等都是有剧毒的,港监机关派员监卸时,应切实做好防护和急救措施.     

核测井用γ放射源的辐射防护

核测井仪使用简便快捷、功能强大,已在油田、煤矿等矿产开采中得到了广泛应用。但其所携的放射源发出的核辐射无色无味,对人体危害极大。本文介绍了核测井行业γ射线的辐射防护现状,并对核测井过程中的γ辐射给出定量的估算,为工作人员的安全防护提供指导和参考。     

锥柱耐压壳典型焊接接头残余应力研究

高强度钢材料对焊接残余应力非常敏感,显著影响了高强度钢锥柱耐压壳结构的安全可靠性及使用寿命,有必要针对这类壳体典型焊接接头的残余应力进行分析研究。本文首先基于有限元软件ANSYS的参数化语言APDL开发相应的焊接模拟程序,对高强度钢锥柱耐压壳典型焊接接头模型的焊接过程进行数值模拟,得到其焊接残余应力的应力水平及分布规律;然后采用X射线无损检测方法测量焊缝区域的残余应力。结果显示：焊缝附近区域存在较大焊接残余应力,其值随着与焊缝中心线距离的增加而迅速降低,数值模拟结果与试验结果基本吻合。     

基于γ界面捕捉模型的近场水下爆炸数值模拟

随着对水下爆炸现象研究的逐步深入,近场水下爆炸的数值模拟研究越来越受到重视。近场水下爆炸数值模拟当中的主要难点在于多相流运动以及界面捕捉方法的研究。文章提出一种较为稳定的近场水下爆炸数值模拟方法,其包含了五阶WENO重构以及HLLC近似黎曼求解器的格式,对于多相流界面的捕捉方法基于γ模型。文中的求解格式通过了一维激波管问题以及二维轴对称问题的验证,计算结果与理论解和实验结果吻合较好。在此基础上将该方法推广到近场水下爆炸过程中冲击波传播以及近水面爆炸现象的模拟,模拟结果较为满意。该文的研究方法能够为后续的近场水下爆炸过程中的空泡以及水射流的研究提供指导。     

基于γ界面捕捉模型的近场水下爆炸数值模拟（英文）

随着对水下爆炸现象研究的逐步深入,近场水下爆炸的数值模拟研究越来越受到重视。近场水下爆炸数值模拟当中的主要难点在于多相流运动以及界面捕捉方法的研究。文章提出一种较为稳定的近场水下爆炸数值模拟方法,其包含了五阶WENO重构以及HLLC近似黎曼求解器的格式,对于多相流界面的捕捉方法基于γ模型。文中的求解格式通过了一维激波管问题以及二维轴对称问题的验证,计算结果与理论解和实验结果吻合较好。在此基础上将该方法推广到近场水下爆炸过程中冲击波传播以及近水面爆炸现象的模拟,模拟结果较为满意。该文的研究方法能够为后续的近场水下爆炸过程中的空泡以及水射流的研究提供指导。     

BW模型在掩护水域内波浪计算中的应用

采用MIKE21-BW模型分别对平底地形下单突堤的波浪绕射以及实际地形下某港港内波浪场进行模拟及验证,将模拟结果与规范中的计算图解及物模试验结果进行对比分析,吻合良好。同时研究发现,由于该模型数值格式的限制,在波浪斜向入射的情况下,模型的计算结果存在较为明显的误差,而经过地形逆向旋转处理,将波浪入射方向调整为正向入射的方法可以较好地改善模型的计算结果。另外,在某港实际地形下的波浪模拟中,还探讨了谱峰因子γ的变化对该港港内波浪场的影响。     

高强钢锥柱结合壳焊接残余应力的数值模拟和试验研究

高强度钢在船舶生产建造过程中已得到广泛应用.高强钢的焊接常常伴随着较大的焊接残余应力,直接影响到船体结构的安全及使用寿命.文章首先基于有限元分析软件ANSYS,利用其APDL语言开发了相应的焊接程序,对高强钢锥柱结合壳模型凸锥处环焊缝的焊接过程进行模拟,得到焊接残余应力的大小和分布;然后采用X射线无损检测方法对焊缝区域进行残余应力测量.结果表明:数值模拟结果与试验测量值是相吻合的,在焊缝焊趾处存在着较大的焊接残余应力,在熔合线外,随着距焊缝中心线距离的增加残余应力值迅速下降.     

穿孔等离子弧焊接热效率的选取及应用

对穿孔等离子弧焊接过程中的热量传递进行了分析,利用电弧物理法计算了焊接热源传递到工件上的有效热量,计算的焊接热效率与实验结果基本一致.应用选取的焊接热效率,分别对板厚为6 mm和8mm的SUS304不锈钢的穿孔等离子弧焊接进行了焊接温度场的数值模拟,模拟结果与实验结果吻合良好.因此在进行焊接热过程模拟时,利用电弧物理法...     

锁相环频率捕捉过程的计算机辅助设计

在对锁相环频率捕捉过程进行数学分析的基础之上，给出了用计算机模拟锁相环频率捕捉过程的基本方法和计算程序。文中对一个具体例子做了模拟，模拟结果与理论分析完全吻合。     

升船机卧倒门启闭船舶停泊条件三维数值模拟

升船机卧倒门启闭过程中,船厢内船舶停泊条件研究是升船机水力学的关键问题之一,通过结合RNG k-ε紊流模型、自由液面VOF模拟方法以及模拟物体自由运动的GMO模型技术,对卧倒门启闭过程中船舶停泊条件进行了数值模拟研究,并对船厢内的流场和船舶系缆力进行分析,计算结果与模型试验结果吻合良好。     

Mark-Ⅲ型围护系统模拟舱低温试验及数值仿真

以容积为135 m~3的Mark-Ⅲ型LNG船围护系统模拟舱为研究对象,通过设计模拟舱低温试验验平台,对模拟舱保温层进行低温试验,主要测量低温试验中预冷过程的绝缘层沿厚度方向的温度变化分布规律和稳定状态下蒸发率大小,分别针对其传热和结构特点建立了模拟舱的传热简化模型,用于模拟舱的预冷温度分布和蒸发率与数值仿真计算,并将计算结果与试验结果进行比较分析.分析结果可以有效检验模拟舱建造过程中各项施工工艺是否达到使用标准,探究了温度产生的应力对船体结构强度的影响.     

浮式防波堤拖航阻力数值模拟与试验

对一种圆筒型的浮式防波堤进行介绍,在此基础上对拖航阻力的数值模拟方法以及模型试验的过程进行阐述。通过数值模拟与模型试验的方法对这种圆筒型浮式防波堤的拖航过程中的拖航阻力进行较为透彻的研究,分别分析这2种方法下圆筒型浮式防波堤随着航速增加拖航阻力的变化情况。为更好地分析2种方法下的拖航阻力情况,圆筒型浮式防波堤在2种方法下的缩尺比例相同。通过对圆筒型浮式防波堤拖航阻力的数值模拟结果与模型试验结果进行对比,可以得出浮式防波堤拖航阻力的数值模拟与模型试验之间的差距,为浮式防波堤实际的拖航工程提供更为可靠的依据,以此来保证拖航过程的经济、安全。     

空气可压缩性对船舶破舱进水的影响

在船舶破舱进水过程中,船舱内外流体动力行为非常复杂。本文采用CFD方法研究了考虑空气可压缩性影响情况下的船舶破舱进水动力学问题。研究中建立了基于求解RANS方程的船舶破舱进水计算模型,对姿态固定的破损箱型驳船进水过程进行时域模拟。将数值模拟结果与模型试验结果进行比较,验证了本研究所采用的计算模型的有效性。对数值模拟结果进行分析,如舱内水位变化情况、水体流经破口及在舱内蔓延现象及空气可压缩性对船舶破舱进水过程的影响。     

一种浮标自由上浮模型试验换算方法

对浮标自由上浮模型试验过程中的受力进行分析,提出一种预报浮标实尺在水下自由上浮过程中最大稳定速度的方法,预报结果与CFD模拟的结果相近.     

鱼雷热动力装置常背压台架试验启动过程数值研究

本文采用数值模拟方法，对影响热动力装置启动过程的各组件的工作过程分别建立了数学物理模型，对在常背压工作的某型鱼雷热动力装置台架试验启动过程进行了数值模拟研究。从数值模拟结果与台架试验实测结果对比可见，其曲线特征基本相符，说明本文所建立的数学物理模型是合理的，反映了实际工作过程的特征。     

二烷基二硫代磷酸氧钼抗磨机理探讨

以油溶性有机图的摩擦学应用为出发点，利用实验室静态成膜实验模拟了新型油溶性润滑油摩擦改进剂——二烷基二硫代磷酸氧钼(MoDTP)摩擦化学反应过程，用X-射线荧光光谱仪对反应生成的表面膜进行分析，对其摩擦化学反应机理进行了初步探素和分析。     

基于群体平衡原理的液化天然气水下泄漏流动沸腾多流体模型的分析与应用

为模拟LNG水下泄漏流动沸腾过程,将群体平衡原理与多流体模型耦合为一套新的多流体模型,该模型以传统多流体模型为基础,纳入了群体平衡原理及MUSIG模型,并考虑了碰撞、聚合和相变等因素对气泡直径及数量密度的影响.使用新模型与传统多流体模型进行数值模拟,结果比较得出:新模型的模拟结果更加符合实际的气泡产生与生长发展过程,能够在较大范围内对两相流参数的多维分布和变化进行有效预测.     

车削刀具内温度分布模拟的耦合方法

针对车削刀具内温度分布有限元模拟中切屑与刀具接触面边界条件难以确定的难题,提出了车削刀具内温度分布模拟的耦合方法．该方法将Deform-3D软件对切削过程进行整体模拟的结果作为刀具数值模拟的边界条件,在有限元软件Ansys中对刀具进行温度场的数值模拟．将Deform-3D与Ansys相互耦合的算法,可以实现两个软件间的优势互补．结果表明,该方法可以对车削刀具内的温度分布进行更为合理地模拟,计算时间仅为Deform-3D对刀具进行模拟时间的1／20．     

液舱晃荡与浮体运动耦合的二维与三维SPH模拟影响研究

采用DualSPHysics开源代码对矩形液舱晃荡过程中的砰击载荷及强非线性流固耦合现象进行了模拟，通过检验与验证分析证明了论文SPH求解器的准确性，并对不同方法的模拟结果进行了基准性研究。通过对菱形液舱内晃荡流动的模拟，研究了不同装载高度工况下二维与三维模拟对于舱壁砰击压力和晃荡流动的影响。最后针对载液浮箱在波浪中运动的内外域流动耦合问题进行模拟，分析了浮体运动和液舱晃荡二维与三维模拟结果的差异。研究表明，三维模拟中由于流场存在沿液舱宽度方向的运动分量，使得二维与三维液舱晃荡结果存在一定的差异，且低载液率工况的结果差异更大。