中国科技论文

China Sciencepaper

  • 双流线型单叶片绕流流场的数值模拟

    孟婵君;袁波;杨进;何川;潘良明;

    提出了一种新型水动能利用的垂直轴水轮机,选用半椭圆+圆弧流线型和Clark Y翼型作为叶片的基本结构,构建了一种可在水电站出水口利用水动能的双流线型自动开合式水轮机,分析了不同湍流模型下水轮机单叶片的绕流流场形态,探究了单叶片水轮机的运行状况。结果表明,标准k-ε模型更适用于双流线型叶片的模拟。除此之外,单叶片在0°~90°及270°~360°均为负转距,无法使水轮机正常运转,应采用多组叶片的结构来消除负转距的影响,以提高水轮机效率。

    2019年01期 v.14 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 679K]
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  • 振幅均衡的超虚折射波场重构

    吴卫华;刘怀山;雷朝阳;吴树梁;

    超虚折射重构利用多个稳相位点波场的叠加来提高初至信噪比。常规褶积型超虚折射由于不同偏移距对应的稳相位点个数不同,使得重构的超虚折射波场振幅严重不均衡。研究通过虚折射与原始波场的互相关重构得到相关型超虚折射,其振幅不均衡特征与褶积型恰好相反,两者叠加可以得到振幅均衡的超虚折射波场。通过数值模拟和实际数据验证了褶积型与相关型超虚折射叠加的优势,证实了超虚折射可以有效地提高初至波场的信噪比。尤其对远偏移距初至而言,初至波场的信噪比提高更加有效。研究指出重构道集波形变胖是由有效频带变窄造成的,并分析了坏道对重构波场的影响。

    2019年01期 v.14 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K]
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  • 基于运行数据的风电场并网特性评价

    万德超;孙树敏;于芃;孙孔明;

    为实现风电场并网性能的全寿命周期评价,通过监测系统采集的大量运行数据分析风电场的运行特性和故障特征。在风电场运行状况实时监测数据的基础上,分析并处理运行数据,通过改进的广义S变换提取电压跌落特征量,计算指令变化率提取有功功率控制量及电压控制特征量,针对风电场运行特性给出并网特性评价方法。典型案例分析证明了所提出的评价体系无需现场检测即可实现风电场并网特性的全寿命周期监测与评价。该评价技术可为风电场的调度运行提供技术支持。

    2019年01期 v.14 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 171K]
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  • 空隙维度下煤自燃气固耦合换热模拟

    邬灿春;秦汝祥;戴广龙;

    为研究采空区漏风通道内漏风流经微元煤体的热量散失状况,根据传热学、传质学理论,采用气固耦合模型,使用Fluent软件模拟了采空区漏风状况及在空隙维度下风流流经微元煤体表面的流动换热过程。结果表明:微元煤体换热过程与漏风流速有关,并影响着煤自燃蓄热与散热的平衡过程,风流流速慢、煤体温度与风流温差较小时,不利于煤体热量的散失;反之,有利于煤体热量的散失。

    2019年01期 v.14 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 391K]
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  • THz-FEL束流能散度自动调节系统

    唐兵;熊永前;涂修德;姜礁;鲁垚;

    针对华中科技大学自由电子激光(free electron laser,FEL)太赫兹源直线加速器束流调节环节存在的开环控制、运行卡顿、数据传输困难、处理滞后等问题,分析了微波功率源谐振频率与加速管腔体温度对束流能散度的影响,以此为理论基础设计了束流能散度自动调节系统。该系统以Labview程序为软件开发平台,包括用户层、数据交互层与物理层3层结构,采用分布式控制方案,分为调束与运行监控2个子系统,子系统间通过实验物理与工业控制系统通讯。该系统界面友好、操作流畅、响应迅速、功能稳定,在高重复频率下使能散度快速达到最佳状态。

    2019年01期 v.14 24-27+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 346K]
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  • 潜山微小断层的表征方法

    聂妍;

    P油田花岗岩潜山微小断层发育,伴随微小断层形成的构造缝沟通了各类孔隙,形成了良好的储集空间。因此,微小断层的表征是花岗岩潜山储层有效开发的关键。通过微小断层的成因分析,对比不同地震属性,明确曲率属性可以反映微小断层的展布,但效果受地震资料品质的影响。针对P油田花岗岩潜山微小断层的特点,基于成因分析提出一套叠后地震数据微小断层表征的综合方法。首先应用断层加强处理技术压制随机噪音并增强断层边界,进而利用曲率属性进行微小断层的识别,最后对P油田花岗岩潜山的微小断层进行精细表征,并通过钻井实际结果验证了该套微小断层表征方法的合理性。

    2019年01期 v.14 28-32+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 772K]
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  • 基于加速踏板开度补偿的直驱式电动车辆离合起步控制

    熊平;辜承林;

    在刚性紧固连接的轮毂与电机间引入离合器,首先分析一种新型轮毂电机离合系统怠速起步模式的运行特点。针对电动车辆变怠速起步模式难以兼顾车辆起步的舒适感和牵入转矩能力的问题,提出一种考虑踏板开度补偿的离合起步解决方案,重点研究车辆起步时加速度变化率与离合器啮合时刻牵入转矩随开度变化的规律,进而优化离合器接合过程中的开度轨迹,以期平衡起步加速度变化率与离合器啮合时刻牵入转矩的需求。最后,对有、无实施踏板开度补偿的离合起步进行实验对比。结果表明:较之常规的变怠速起步模式,采取加速踏板开度补偿的离合起步策略,在峰值电流相同时,起步冲击度降低了50%;且在未引入额外起步冲击度的情况下,起动承载能力即升速范围一倍于怠速受限的离合起步模式。

    2019年01期 v.14 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
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  • 基于并网控制的双馈感应发电机转子初始位置角测量研究

    鲁杰;庞博;侯力枫;刘阳;徐硕;颜文旭;许德智;

    传统转子位置初始角度测量方法存在测量精度低、使用复杂等缺点。针对大功率并网型双馈感应发电机(double fed induction generation,DFIG)提出了一种基于并网控制算法的转子初始位置角检测方法,在定子并网的过程中补偿转子位置角,将满足并网条件下的补偿量作为转子位置初始角。首先介绍了转子初始位置角的定义,分析了它在DFIG矢量控制中的影响。然后介绍了2种测量转子初始位置角的方法,分析了它们的优缺点。通过实验对比4种不同的前馈给定对系统动态性能的影响。结果表明,所提方法可以准确检测转子初始位置角,系统的动态性能较好,对大功率并网型DFIG控制具有一定的借鉴意义。

    2019年01期 v.14 40-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
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  • 矩形结构壁面上液膜流动特性的数值研究

    刘梅;甄猛;吴正人;王松岭;

    壁面结构是影响液膜传热传质特性的重要因素之一。采用数值模拟技术研究矩形结构壁面上的液膜流动特性,得到了液膜的自由液面分布及涡结构特性。结果表明:矩形结构宽度w=3.0mm时,液膜下自由液面位置最低。调整矩形结构宽度,液膜上、下自由液面位置呈现相反的变化趋势,但总体效果变化不明显。在改变矩形结构宽度的基础上,随着液相入口流速的增大,液膜上自由液面位置均急速上升,而且w=1.0mm与w=1.5mm时,液膜流动稳定性良好,而液膜下自由液面位置的变化无明显规律;此外,不同结构尺寸的矩形结构内均有近似对称的旋涡存在。不同的矩形结构宽度下,旋涡的大小和产生的位置不同,w=1.5mm时,矩形结构前端处出现小旋涡。

    2019年01期 v.14 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
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  • 基于改进IGGⅢ方案的稳健Helmert方差分量估计

    成枢;马卫骄;赵燕红;牛英杰;

    针对不同精度或不同类别的观测数据中存在粗差的问题,基于最小二乘原理的方差分量估计不具备稳健性,需要使用等价权函数代替权函数提高抗差能力。基于IGGⅢ等价权函数的性质,提出2种等价权函数的改进方案:首先,对IGGⅢ方案的调节因子部分进行改进;其次,考虑到固定临界值问题,在临界值基础上乘以一个可变因子调节临界值。通过模拟边角网验证改进稳健Helmert方差分量估计的可行性。实验结果表明,相对IGGⅢ方案,2种改进方案的稳健Helmert方差分量估计计算的点位稳定性较高,具有更高的抗差能力。

    2019年01期 v.14 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 242K]
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  • 超深层裂缝性致密储层应力敏感性研究

    邱春霖;欧阳传湘;马力;陈洲亮;

    致密砂岩储层的应力敏感性研究对指导致密油气藏开发生产意义重大。鉴于目前常规研究方法无法模拟高温、高压的真实地层环境,以及评价标准(行业标准SY/T 5358—2010)并不适用于致密岩心的实际情况,本文在模拟真实地层高温、高压条件下,采用塔里木盆地库车东部地区的致密砂岩天然岩心进行应力敏感性评价实验。通过对实验结果进行半对数化坐标处理,并采用不同函数模型进行拟合,发现强应力敏感性岩心的渗透率与有效应力的关系符合指数递减规律,相关系数均在90%以上;随着有效应力的增加,渗透率下降明显分为"先陡后缓"2段,临界压力分别为9.5 MPa和11.28 MPa,前半段体现致密砂岩裂缝渗透率的应力敏感性,后半段体现基质渗透率的应力敏感性;通过不同岩心拟合后的应力敏感性曲线的对比发现,前半段曲线越陡,岩心微裂缝越发育。分析岩心、岩石薄片、扫描电镜、全岩X射线衍射及压汞实验数据可知,高岭石含量越高,石英等刚性颗粒含量越低,微裂缝及片状喉道发育的储层往往更容易表现强应力敏感性。

    2019年01期 v.14 56-60+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K]
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  • 孔隙型碳酸盐岩油藏高含水期剩余油挖潜对策研究

    廉培庆;李琳琳;段太忠;

    以国外某孔隙型碳酸盐岩油藏为例,开展孔隙型碳酸盐岩油藏在高含水期提高采收率方法的研究。首先分析储层内部的非均质性,精确描述隔夹层,建立精细地质模型。其次,通过流线模拟方法研究水线分布规律,弄清开发中存在的主要矛盾。最后,对剩余油分布规律进行总结,分析影响剩余油分布的主控因素,针对不同剩余油提出了相应的挖潜策略。通过对该孔隙型碳酸盐岩油藏开发方案的优化,使得最终采收率提高了2.5%。

    2019年01期 v.14 61-65+84页 [查看摘要][在线阅读][下载 675K]
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  • 鄂尔多斯盆地临兴地区山西组沉积相及其对砂体的控制作用

    李守军;刘宝梅;张祥玉;耿耿;闫明明;徐磊;魏宁;

    临兴地区山西组是鄂尔多斯盆地晋西挠褶带重要的含气层位,以低孔、低渗致密砂岩为特点。通过运用岩芯与测井综合解释、统计及逻辑推理、优势相分析等方法,建立了临兴地区山西组单井沉积相模式,分析了山西组砂岩储层的展布及物性特征。研究表明:山西组沉积相主要为三角洲沉积相,包括三角洲平原和三角洲前缘2种亚相;三角洲平原进一步可分为分流河道、分流间洼地和泥炭沼泽3种沉积微相;三角洲前缘可进一步划分为水下分流河道、分流间湾和席状砂3种沉积微相,该地区砂体发育的优势相与分流河道和水下分流河道的沉积关系密切,有效地控制了优质砂体形成与展布;砂岩展布及物性的变化受沉积相的控制,砂体的特征又对本区气藏有着重要的控制作用;优选出了赵家坪乡-LX10-罗峪口镇、孟家坪乡-贺家会乡一线和雷家碛乡-清凉寺乡区域3个储层发育有利区。本研究对临兴地区致密砂岩储层的识别及优选有重要的指导作用,并对鄂尔多斯盆地及相邻区域的致密砂岩气藏勘探具有一定的参考价值。

    2019年01期 v.14 66-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1584K]
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  • 高拱坝蓄水期谷幅时效变形机理分析

    张国新;程恒;周秋景;刘有志;

    针对国内某高拱坝工程蓄水期间出现的谷幅收缩问题,分析了谷幅变形监测资料,获取了谷幅变形的时空分布规律。在此基础上,通过建立谷幅变形的统计回归模型,对各个监测点的谷幅变形过程进行了回归分析,分离出库盘水压变形分量、气温变形分量及时效变形分量。基于回归分析成果,采用有限元方法研究了库盘水压以及渗流场变化过程中所引起的渗流力作用、基岩温度变化、材性变化以及有效应力降低等因素对谷幅变形的影响。结果表明,渗流力和基岩温度变化会引起一定的谷幅收缩变形,但变形量值和变形规律与实际不符,并非拱坝谷幅变形的主要诱发因素。谷幅变形主要是由近坝区水文地质条件的改变所触发的岸坡蠕变变形,数值模拟的谷幅变形过程与实测结果吻合较好。

    2019年01期 v.14 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K]
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  • 四维通量法在珠三角地区秋季PM_(2.5)区域输送研究中的应用

    毛敬英;周柳艺;陈伟华;吴洛林;王雪梅;

    为探讨珠三角地区秋季PM_(2.5)区域输送对广州的影响,选取2015年10月19日—11月26日为研究时段,利用四维通量法,并结合WRF-CMAQ模式,计算与广州相邻的7个城市边界线上PM_(2.5)在不同高度的输送量。结果表明:15km高度内,广州的PM_(2.5)输入来自清远、东莞、深圳,向佛山、惠州、韶关、中山输出;输入量大小依次为清远、东莞、深圳,输出量大小依次为中山、韶关、惠州、佛山;垂直方向上,2km以下高度,PM_(2.5)输送以输出广州为主,2km以上高度,PM_(2.5)输送以输入广州为主;日间13:00—18:00为PM_(2.5)输送强度的高峰期,且该时段的PM_(2.5)净输送量以清远与佛山的输入为主。

    2019年01期 v.14 85-91+97页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K]
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  • 基于云粒子衰减截面和气体吸收的回波强度订正技术

    黄兴友;杨敏;陆琳;闫文辉;杨晓;刘燕斐;

    利用地基Ka波段(35GHz)云雷达在安徽寿县观测层状云数据,在基于云滴谱分布模型和忽略湍流对速度谱宽的影响下,利用雷达反射率因子和速度谱宽反演得到云滴谱参数,并计算出云体中值直径、粒子数浓度、液态水含量;利用离散偶极子近似(discrete dipole approximation,DDA)算法计算出云体中不同大小云粒子的衰减截面,得到云层衰减系数。对毫米波云雷达的探测数据进行衰减订正时,需要考虑大气吸收对电磁波所造成的衰减,大气衰减系数可以通过Liebe模式计算。结果表明:传播路径上的云层衰减系数主要受云层内的液态水含量影响,深厚且回波较强的水云对雷达电磁波的衰减较大;在Ka波段,气体衰减有限,但当水汽丰富时,不能忽视;经过衰减订正后的毫米波雷达数据质量有明显改善。

    2019年01期 v.14 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • 双线偏振天气雷达零滞后相关系数在临近预报中的应用

    李晶;曾刚;郭泽勇;雷永恒;

    零滞后相关系数作为双线偏振天气雷达特有的一种偏振参量,已开始在短临天气预报和灾害性天气预警中发挥明显作用。为研究零滞后相关系数参量在典型天气过程中的变化特征,利用双偏振雷达相关系数识别非降水回波、降水回波、融化层及冰雹,阐述了相关系数产品在短临天气预报中的应用。结果表明,相比传统单偏振天气雷达,双偏振雷达零滞后相关系数识别回波类型更为直观和准确,可以直接有效地对云中的冰雹区进行判断,且高仰角相关系数产品更能识别出融化层。另一方面,在电磁波穿过连续强回波时,还存在相关系数被衰减,以及在弱信噪比时产品质量下降等局限性,应在实际应用中加以区分。研究为将来双偏振天气雷达在短临天气预报业务中的应用提出了可参考性指标。

    2019年01期 v.14 98-102+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 802K]
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  • 导叶/静叶相对周向位置对扇形叶栅流动特性的影响

    卢俊菘;徐文峰;孙鹏;钟兢军;

    为研究扇形叶栅中导叶和静叶相对周向位置对扇形叶栅流动的影响,以导叶-静叶结构的扇形叶栅实验件为研究对象,通过数值模拟的方法,调整导叶与静叶的周向相对位置,研究不同周向位置时导叶尾迹对下游流场的冲击对叶栅周期性及损失的影响并分析其机理。研究结果表明:可以通过改变导叶-静叶相对周向位置的方法获得周期性好于原型的实验叶栅;在扇形叶栅中若想获得较好的周期性,应使导叶尾迹直接撞击在静叶叶顶前缘。

    2019年01期 v.14 103-107+120页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K]
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  • 混合气浓度与喷油定时耦合对柴油机排放物和热效率的影响

    吴学舜;刘智;韩志强;

    以潍柴蓝擎WP12重型柴油机为研究对象,在低速中等负荷下,分析混合气浓度与喷油定时耦合作用对燃烧过程、排放物及热效率的影响关系。研究结果表明,当量比耦合喷油定时可以将碳烟排放量控制在0.012g/(kW·h)以下。当量比在0.42~0.52时,随着当量比的增加,NO_x排放量有所下降,有效热效率也略微下降;当量比不变,随着喷油定时推迟,有效热效率下降,NO_x排放量也随之降低;而碳烟排放量在不同当量比之间,呈现不同的趋势,当量比在0.43~0.47时,呈现先下降后上升的趋势,当量比在0.49~0.51时,则呈现先上升后下降的趋势。

    2019年01期 v.14 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 泥页岩热演化所排有机酸对长石的溶蚀作用——以大民屯凹陷沙四段为例

    陈思芮;曲希玉;李吉君;王伟明;

    针对泥页岩热演化生成的有机酸对储层改造的问题,以Ⅱ1型干酪根所排有机酸和长石为研究对象,通过水岩模拟实验,从有机酸对长石的溶蚀特征及其对储层的贡献的角度进行研究。通过分析实验前后长石质量变化、长石表面形态特征以及反应后溶液中离子浓度变化,明确有机酸对长石溶蚀的特征,并结合工区泥页岩储层矿物组成分析有机酸对长石的溶蚀作用和对次生孔隙的贡献。结果表明,长石的溶蚀首先沿着晶面溶蚀,而后沿着矿物解理面溶蚀,最后沿矿物边缘溶蚀,并且斜长石的溶蚀强度要大于钾长石,虽然在长石与有机酸的反应过程中会生成水铝矿、绿泥石及伊利石等新矿物并充填于孔隙之间,但长石溶蚀能够形成大量次生孔隙,改善储层物性,提高孔隙率,经计算,长石溶蚀最高可以增加12.87%的面孔率。

    2019年01期 v.14 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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