检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2015年第5期36卷 714-719页

作者：王光存李剑峰贾秀杰刘子武龚宝龙山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室山东济南250061

为了用数学的方式描述金属材料的冲蚀率随靶材属性、颗粒属性、环境因素的变化规律,从颗粒冲击靶材的碰撞过程入手,通过求解颗粒运动方程和碰撞的能量方程,建立了基于微切削和变形磨损的塑性材料冲蚀模型。借助金属材料FV520B的正交冲... 详细信息

为了用数学的方式描述金属材料的冲蚀率随靶材属性、颗粒属性、环境因素的变化规律,从颗粒冲击靶材的碰撞过程入手,通过求解颗粒运动方程和碰撞的能量方程,建立了基于微切削和变形磨损的塑性材料冲蚀模型。借助金属材料FV520B的正交冲蚀试验结果,利用回归分析法获得FV520B冲蚀率计算模型,并通过方差分析和单因素冲蚀试验对计算模型进行了验证。方差分析结果表明,该冲蚀率计算模型非常显著,由模型获得的冲蚀率计算值与单因素试验结果吻合程度较高,说明该模型在预测金属材料FV520B不同环境下的冲蚀磨损时具有较好的适应性和可靠性,研究结果对叶轮材料FV520B冲蚀磨损寿命的评估具有指导意义。

关键词：冲蚀模型微切削变形磨损正交试验回归拟合 FV520B

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

磨料空气射流破煤冲蚀模型研究

引用

煤炭学报 2020年第5期45卷 1733-1742页

作者：刘勇李志飞魏建平张慧栋河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000

进行预抽煤矿瓦斯时,采用水力化增透措施容易出现抱钻、塌孔等现象,降低瓦斯抽采率。为此,提出磨料空气射流破煤增透措施,提高钻孔利用率。为明确磨料空气射流破煤参数,采用ANSYS Fluent软件中的离散相模型对磨料粒子在喷嘴中的加速效... 详细信息

进行预抽煤矿瓦斯时,采用水力化增透措施容易出现抱钻、塌孔等现象,降低瓦斯抽采率。为此,提出磨料空气射流破煤增透措施,提高钻孔利用率。为明确磨料空气射流破煤参数,采用ANSYS Fluent软件中的离散相模型对磨料粒子在喷嘴中的加速效果进行了计算,分析了空气压力、磨料密度和磨料粒径对磨料加速的影响,考虑了反弹磨料二次冲蚀作用,建立了磨料空气射流冲蚀能量方程;基于有限元和光滑粒子模型,采用LS-DYNA对磨料空气射流冲蚀煤岩体进行数值模拟,分析了射流扩散角和磨料的形状特性对煤岩体冲蚀的影响规律,建立了磨料空气射流冲蚀能量转化率方程;采用高压磨料空气射流实验系统,使用(Laval)喷嘴,在不同气体压力条件选用标准的180μm石榴石磨料对煤体、砂岩、灰岩和花岗岩进行磨料空气射流冲蚀实验,获取了单位能量破碎体积参数,建立了磨料空气射流冲蚀模型;采用控制变量法,进行磨料空气射流冲蚀灰岩的实验,利用不同影响因素对冲蚀效果的影响实验数据对冲蚀模型进行了修正;进行磨料空气射流冲击煤体实验,验证了冲蚀模型的准确性。对磨料空气射流冲蚀煤体体积模型进行了分析,结果表明影响冲蚀效果的因素权重依次为:气体压力>扩散角>磨料密度>磨料粒径>磨料形状;磨料空气射流破煤的最优射流参数为180μm石榴石、气体压力15 MPa、扩散角10.52°。在进行模型建立过程中,未将受压条件放入模型中,今后将会进行相关实验,把受压条件作为修正系数,进一步完善该冲蚀模型。

关键词：磨料空气射流冲蚀模型二次冲蚀卸压增透瓦斯抽采

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于油井生产动态数据的出砂油井筛管冲蚀模型

引用

石油钻采工艺 2019年第6期41卷 796-801页

作者：邱浩曹砚锋文敏范志利中海油研究总院有限责任公司

筛管冲蚀损坏是油井常见的防砂失效形式,现有筛管冲蚀模型过于复杂,不能直接应用于在役油井筛管失效风险的量化分析。为了解决筛管冲蚀模型的现场应用问题,首先通过大量的室内实验数据拟合建立了冲蚀质量损失率的数学模型,并根据油田现... 详细信息

筛管冲蚀损坏是油井常见的防砂失效形式,现有筛管冲蚀模型过于复杂,不能直接应用于在役油井筛管失效风险的量化分析。为了解决筛管冲蚀模型的现场应用问题,首先通过大量的室内实验数据拟合建立了冲蚀质量损失率的数学模型,并根据油田现场实际生产情况进一步简化模型,提出表征筛管冲蚀作用程度的参数C,建立了基于油井动态生产数据的筛管冲蚀失效分析的数学模型。以渤海Q油田为例,进行出砂油井筛管失效的计算分析,分析结果与现场测试结果完全一致,表明该模型可有效判断出砂油井井下筛管的工作状态。最后通过在役井C值与冲蚀临界值Ca的对比分析,形成了基于筛管冲蚀在役井的出砂风险预警方法,从而实现精准把控油田的出砂管理风险。

关键词：防砂筛管冲蚀实验冲蚀模型冲蚀临界值出砂风险

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

水下采油树AISI 8630材料的冲蚀模型研究

引用

石油机械 2020年第11期48卷 27-35页

作者：戎欣朱宏武褚冰川中国石油大学(北京)机械与储运工程学院中国石油技术开发有限公司

海洋开采油气中的固体颗粒会对水下采油树造成冲蚀磨损,致使其承压能力下降。为此,对水下采油树的常用材料AISI 8630的微观冲蚀机理进行了研究。通过扫描电镜拍摄了冲蚀坑表面微观样貌并采用冲蚀试验装置进行了气固冲蚀试验,系统地分析... 详细信息

海洋开采油气中的固体颗粒会对水下采油树造成冲蚀磨损,致使其承压能力下降。为此,对水下采油树的常用材料AISI 8630的微观冲蚀机理进行了研究。通过扫描电镜拍摄了冲蚀坑表面微观样貌并采用冲蚀试验装置进行了气固冲蚀试验,系统地分析了颗粒粒径、冲击速度、冲击角度、冲击时长和颗粒质量流量5个因素对材料的冲蚀影响规律,得到了AISI 8630材料的冲蚀模型,并与DNV、E/CRC、Oka冲蚀模型及试验数据进行了对比分析。研究结果表明:当冲击角度低于15°时,冲蚀率随冲击角度的增大而增大,冲击角度在15°与30°之间时,冲蚀最严重,冲击角度大于30°时,冲蚀率随冲击角度的增大而逐渐减小;随着冲击速度的增大,冲蚀率呈幂式增长;当颗粒粒径小于200μm时,冲蚀率随颗粒粒径的增大而增大,当粒径大于200μm时,随着粒径的增大,冲蚀率基本维持稳定;AISI 8630材料冲蚀模型的最大误差为2.67%。所得结论能为海洋油气开采工程提供技术指导。

关键词：水下采油树冲蚀模型磨损机理数值模拟模型验证表面微观形貌

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

角型颗粒冲蚀模型及机理研究

角型颗粒冲蚀模型及机理研究

引用

作者：董祥伟中国石油大学(华东)

学位级别：博士

固体颗粒冲击材料表面导致材料去除的现象广泛存在于工程领域中，该过程可能是不利的，例如颗粒流对管壁的冲蚀磨损过程；也可能是有利的，例如喷砂清理过程。在实际的冲蚀过程中，颗粒多为形状不规则的角型颗粒，角型颗粒冲击导致的微... 详细信息

固体颗粒冲击材料表面导致材料去除的现象广泛存在于工程领域中，该过程可能是不利的，例如颗粒流对管壁的冲蚀磨损过程；也可能是有利的，例如喷砂清理过程。在实际的冲蚀过程中，颗粒多为形状不规则的角型颗粒，角型颗粒冲击导致的微机械行为会使材料表面产生局部大变形甚至脱落，传统的基于网格的数值方法不适合此类问题的求解。因此，本文采用一种无网格方法——光滑粒子动力学方法（SPH），建立角型颗粒冲蚀模型，并对模型的数值求解方案进行研究。\n 首先，提出了基于刚-塑性假设的双体碰撞模型，模型描述了颗粒与基体材料之间的碰撞、反弹过程。为了计算碰撞过程中微机械行为导致的基体材料变形，给出了基于连续介质力学理论的控制方程；颗粒和基体材料之间通过接触算法实现相互作用。针对延性材料和脆性材料，分别使用Johnson-Cook本构模型和Johnson-Holmquist本构模型描述材料的塑性变形和失效行为。根据角型颗粒的形状特征，给出了按照颗粒实际几何轮廓的单个颗粒建模方法；同时研究了多个颗粒的参数化建模方法，给出了根据颗粒样品的形状和尺寸分布生成大量颗粒的建模方案。\n 其次，采用显式时间积分格式对颗粒冲击过程进行求解，推导了控制方程的SPH离散方程，便于数值求解。研究了SPH方法的基本问题，包括SPH方法的数值完备性以及改进完备性的算法策略，引入基于核梯度修正的改进算法，该格式有助于提高在粒子分布不均匀和边界区域的数值近似的精度；为了确保数值计算的稳定性，引入两种修正格式，包括人工粘性力和人工密度项，研究表明修正格式有助于抑制计算过程中应力场和压力场的非物理震荡。此外，还对边界条件和粒子搜索算法等问题进行了研究，最终形成了一套基于SPH方法的数值求解方案，并编写了基于Fortran语言的计算代码。随后将模型应用于单个角型颗粒冲击动态过程的仿真计算，结果表明，模型能够有效地计算角型颗粒冲击造成的局部大变形、材料切削等行为。\n 再次，使用冲蚀模型研究硬质角型颗粒冲击延性金属材料的冲蚀机理，通过与单颗粒冲击实验结果对比，包括颗粒反弹参数和冲击凹坑轮廓数据，验证了冲蚀模型的正确性。研究了冲击参数（包括冲击角、方位角、冲击速度）对冲击行为的影响规律，包括颗粒旋转方向、反弹参数、冲蚀凹坑轮廓、颗粒动能损失等。研究表明：(1)冲击诱导的颗粒旋转是决定角型颗粒冲蚀机制类型的重要因素：以菱形颗粒为例，在倾斜冲击条件下，后旋旋转的颗粒会造成“微切削（micro-machining）”机制，导致材料的直接去除；而前旋旋转的颗粒会导致“切割（cutting）”或“耕犁（ploughing）”机制（取决于初始方位角的大小），但均不会造成材料的直接去除；(2)冲击角和方位角的组合决定了颗粒的旋转方向：当冲击角固定，方位角变化时，如果方位角小于临界值，则颗粒为前旋旋转；如果大于临界值，则为后旋旋转；(3)当方位角接近临界值时，颗粒的动能损失达到最大值，即无量纲动能损失系数接近1.0；颗粒的动能损失与颗粒的反弹方向具有一定的相关性，较高的动能损失一般对应了较大的颗粒反弹角。此外，还分析了颗粒在撞击瞬间所具有的初始旋转角速度对冲蚀机理的影响，研究表明初始的颗粒后旋会增加颗粒冲蚀材料的能力。\n 最后，为了扩展冲蚀模型及SPH方法在相关领域的应用，通过具体算例展示了SPH冲蚀模型应用于不同问题时的适用性。其中包括多个角型颗粒冲击材料表面的冲蚀过程的仿真研究，射流-磨料冲击靶体材料的耦合模型研究，刀具切削金属材料过程的仿真研究，为扩展SPH方法在冲蚀磨损及其相关领域的应用打下了基础。

关键词：材料力学冲蚀模型角型颗粒光滑粒子动力学

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

风力机叶片涂层的沙尘冲蚀模型试验研究

风力机叶片涂层的沙尘冲蚀模型试验研究

引用

作者：徐梦飞兰州理工大学

学位级别：硕士

近年来我国陆上风电发展发展迅猛,沙尘天气频发地区的风力机叶片涂层的冲蚀磨损会严重影响风力机的气动特性、发电效率、维护成本及使用寿命。然而当前研究中并未建立针对风力机叶片涂层的可靠的沙尘冲蚀模型,无法准确预测风力机叶片表... 详细信息

近年来我国陆上风电发展发展迅猛,沙尘天气频发地区的风力机叶片涂层的冲蚀磨损会严重影响风力机的气动特性、发电效率、维护成本及使用寿命。然而当前研究中并未建立针对风力机叶片涂层的可靠的沙尘冲蚀模型,无法准确预测风力机叶片表面的磨损。因此,探究现役风力机叶片涂层的冲蚀磨损特性并建立符合其性质的冲蚀预测模型,对于沙尘环境下风力机叶片磨损问题研究具有重要研究意义和工程应用价值。本文通过因素轮换法在风洞风沙冲蚀试验台中针对一种风力机叶片上常用的Mega聚氨酯涂层开展相关冲蚀试验,以探究沙尘对风力机叶片的冲蚀规律,并建立符合风力机叶片涂层特性的沙尘冲蚀预测模型。通过对该涂层的平板试样的试验数据的处理分析,得到沙尘颗粒冲击速度、冲击角和粒径对风力机叶片涂层的冲蚀磨损特性:(1)在同一粒径同一冲击角度下,冲蚀率与试样磨损量随颗粒冲击速度的变化规律基本一致:试样磨损量随着颗粒冲击速度的增大呈现幂函数规律增长,这种规律在冲击速度20m/s以上更明显;(2)在同一粒径同一冲击速度下,随着冲击角度的逐渐增大,试样的磨损呈现先急剧增大后不断减小的趋势,试样磨损量在颗粒冲击角度为30°左右时最大,而颗粒冲蚀率在20°左右时达到最大值。整个冲击角范围内,切削作用对于涂层的质量损失起主导作用。该涂层具有高弹性和高耐磨特性,使得试样表面的磨损量在大冲击角下不断减小且变化趋势越来越平缓;(3)相同质量流量、冲击速度和冲击角下,磨损量与冲蚀率随沙尘颗粒粒径大小的变化规律一致:试样的磨损量随着粒径的增大而增大,粒径大于150μm后磨损量增长变得非常缓慢;单颗粒冲蚀量随着粒径的变化规律表明相同质量流量下颗粒数目的急剧变化是该规律的主要成因。基于常用的E/CRC冲蚀模型和General冲蚀模型,结合风力机叶片涂层平板试样的冲蚀试验数据,通过最小二乘法建立了符合风力机叶片涂层冲蚀磨损特性的冲蚀率预测模型,模型中的各部分函数均拟合效果良好,且模型的预测值与相应的试验结果偏差较小。该冲蚀模型能够较好地预测风力机叶片的聚氨酯涂层材料的冲蚀速率,为风力机叶片表面在沙尘天气中的冲蚀磨损的数值模拟研究提供重要依据。

关键词：风力机聚氨酯涂层冲蚀试验平板试样冲蚀模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于冲蚀模型的高精度井口含砂在线监测方法研究

基于冲蚀模型的高精度井口含砂在线监测方法研究

引用

作者：王海瑶西安石油大学

学位级别：硕士

出砂是疏松砂岩类型的油气田在开发生产过程中普遍存在的现象,过度的出砂会给开发、生产带来严重的影响,如堵塞管道,侵蚀设备,甚至导致生产井报废等。进行高精度的出砂监测不仅可以保障最大化的油气井开发生产效率,还能够有效避免出砂... 详细信息

出砂是疏松砂岩类型的油气田在开发生产过程中普遍存在的现象,过度的出砂会给开发、生产带来严重的影响,如堵塞管道,侵蚀设备,甚至导致生产井报废等。进行高精度的出砂监测不仅可以保障最大化的油气井开发生产效率,还能够有效避免出砂对整个工程带来的危害。为了提高出砂在线监测精度,本文主要研究了基于冲蚀模型的高精度井口含砂在线监测方法。首先,建立了基于超声波信号的井口含砂在线监测系统的振动与冲蚀模型,提出了基于冲蚀模型的高精度出砂在线监测方法,并设计了超声波壁厚测量与超声波相控阵列振动检测相结合的井口出砂在线监测系统,包括超声波阵列探头、壁厚测量模块、基于NI-6361的多通道阵列数据采集模块以及数据传输模块等。该系统利用超声波相控探头在预设区域内发射和接收超声波信号,结合砂粒在90°弯管处对管道壁的冲蚀磨损,由管道壁厚损失和具体的冲蚀磨损方程得到管道内砂粒质量流量。在此基础上,设计并开发了基于Lab VIEW的井口出砂在线高精度监测软件,可以实现数据的实时采集、累计出砂量和瞬时出砂量的处理计算、数据传输等功能。为了验证出砂在线监测系统有效性,设计并试制了气液混输环路试验平台,该环路需满足模拟振动信号、适用于气、液、固流体模拟、可进行冲蚀模拟试验等特点,能够加注50微米～1000微米粒径的砂,浓度不高于10%,砂流量0-0.5kg/h。最后,通过对环路和出砂监测系统进行了性能测试与改进,并利用现场实测进行了验证。环路试验和现场对井口出砂状况进行实时实测结果表明,基于冲蚀模型的高精度井口含砂在线监测系统能自动计算出瞬时出砂量和累计出砂量,该监测过程不需要长时间不间断地对井口出砂信号监测,不受测试过程中单次误差和累积误差的影响,出砂监测指标满足:1)监测砂粒粒径≥50μm;2)监测最小出砂速率0.01g/s;3)监测误差小于10%。

关键词：出砂监测冲蚀模型超声波高精度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

垂直气井生产管柱冲蚀模型仿真分析

引用

全面腐蚀控制 2020年第6期34卷 58-62,66页

作者：许瑞琪西安石油大学机械工程学院陕西西安710065

冲蚀是石油石化行业造成管道损伤的常见原因,对冲蚀进行准确预测能减小其造成的损失,不同的冲蚀模型对同一种工况的冲蚀预测有很大的差别。本文选取三种常用的冲蚀计算模型:Finnie模型,sommerfeld模型和Tulsa模型,将这三种模型导入计算... 详细信息

冲蚀是石油石化行业造成管道损伤的常见原因,对冲蚀进行准确预测能减小其造成的损失,不同的冲蚀模型对同一种工况的冲蚀预测有很大的差别。本文选取三种常用的冲蚀计算模型:Finnie模型,sommerfeld模型和Tulsa模型,将这三种模型导入计算流体动力学仿真软件FLUENT中,对生产管柱中的直管进行冲蚀仿真并对仿真结果进行分析。结果表明:sommerfeld冲蚀模型与实验数据误差最小,Finnie模型和Tulsa模型所得的冲蚀速率均过小,与实验数据相差较大。由于大多数冲蚀模型只在特定的条件下冲蚀预测比较准确,因此,找到适用于不同工况下的冲蚀模型很有必要。

关键词：冲蚀机理冲蚀模型 FLUENT 数值仿真

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

两种延性冲蚀模型

两种延性冲蚀模型

引用

第五次全国爆轰与冲击动力学学术会议

作者：尹志华 S.T.S.Al-Hassani 大学力学与材料科学研究中心 partment of Mechanical Engineering University of Manchester

用冲击动力学方法研究冲蚀问题。对于固粒正入射引起靶的延性冲蚀，论及一种基于残余拉伸应力致冲蚀的模型。对于固粒斜入射此起靶的延性冲蚀，论及计算平均固粒冲蚀模型。

关键词：冲蚀模型固粒正入射正入射斜入射

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

动载作用下高压三通管汇的冲蚀特性研究

引用

中国腐蚀与防护学报 2025年第3期45卷 698-708页

作者：郭姿含樊建春杨云朋张军代四维中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 中国石油安全环保技术研究院北京102206 集美大学海洋装备与机械工程学院厦门361021

三通是高压管汇中的常用部件,长期处于高压环境且受到固体颗粒的冲蚀,直接影响系统的安全运行及管道的使用寿命。针对高压三通管汇冲蚀问题,在自建的可对试样施加动载的液固两相冲蚀试验台上进行试验,提出一种动载作用下的冲蚀模型,并... 详细信息

三通是高压管汇中的常用部件,长期处于高压环境且受到固体颗粒的冲蚀,直接影响系统的安全运行及管道的使用寿命。针对高压三通管汇冲蚀问题,在自建的可对试样施加动载的液固两相冲蚀试验台上进行试验,提出一种动载作用下的冲蚀模型,并嵌入数值模拟软件中对不同空间角度的三通结构在不同内压、流速及颗粒质量流量下的冲蚀规律进行分析。结果表明:不同三通结构的最大冲蚀率均随内压的增加而增加,随流速的增加呈指数增加,随颗粒质量流量的增加线性增加,且三通空间角度越大,增长速率越快。三通结构空间夹角增大时,最大冲蚀率增加,该规律不随内压、流速及颗粒质量流量的变化而变化。其结果可为高压三通管汇安全运营提供一定的参考依据。

关键词：动载高压管汇三通冲蚀模型数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：