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SVQS系统提升管末端上部空间不同消涡板结构的数值模拟

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过程工程学报 2024年第2期24卷 207-217页

作者：杨文武秦岭胡紫维王祥宇李浩张智亮西南石油大学机电工程学院四川成都610500 北京兴油工程项目管理有限公司北京100089 成都信息工程大学自动化学院四川成都610200

为解决旋流快分(SVQS)系统提升管出口上方空间内油气呈现螺旋上升运动而导致油气在系统空间内停留时间过长的问题,设计了一种新型消涡板结构,并采用商业软件FLUENT 2021 R1对增设新型消涡板的SVQS系统进行了流动模拟。对比未安装消涡板... 详细信息

为解决旋流快分(SVQS)系统提升管出口上方空间内油气呈现螺旋上升运动而导致油气在系统空间内停留时间过长的问题,设计了一种新型消涡板结构,并采用商业软件FLUENT 2021 R1对增设新型消涡板的SVQS系统进行了流动模拟。对比未安装消涡板的SVQS系统、增设弯型消涡板的SVQS系统以及增设新型消涡板的SVQS系统的速度场,发现消涡板对SVQS系统的速度场产生了影响,系统中各项速度值变大。新型消涡板在未降低SVQS系统分离效率的情况下降低了系统压降。通过对系统内油气停留时间进行分析,发现消涡板可以减少油气和细小颗粒在系统中的停留时间,且增设新型消涡板的SVQS系统中油气的停留时间小于增设弯型消涡板的SVQS系统中油气的停留时间。

关键词： SVQS系统提升管消涡板数值模拟分离计算流体力学

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含表面双裂纹的钻杆管体断裂性能研究

应用力学学报 2024年第3期41卷 516-523页

作者：张智亮林莹莹钱光阳李文军李安军西南石油大学机电工程学院成都610500 四川中利源建设工程有限公司成都610044 国家管网集团西南管道有限责任公司成都610213 中国石油乌鲁木齐石化分公司乌鲁木齐831400 国家管网集团西部管道有限责任公司乌鲁木齐831400

钻杆刺漏是钻杆在服役过程中最常见的失效形式,而钻杆表面裂纹的扩展是钻杆发生刺漏的直接原因。为更有效地评估钻杆表面含有多条裂纹时的安全性能,以某超深直井G105钻杆井口段为研究对象,建立管体外表面双裂纹有限元模型,分析了拉扭载... 详细信息

钻杆刺漏是钻杆在服役过程中最常见的失效形式,而钻杆表面裂纹的扩展是钻杆发生刺漏的直接原因。为更有效地评估钻杆表面含有多条裂纹时的安全性能,以某超深直井G105钻杆井口段为研究对象,建立管体外表面双裂纹有限元模型,分析了拉扭载荷下裂纹间距、次裂纹尺寸以及走向对环向主裂纹前缘J积分的影响。结果表明:轴向排列的环向次裂纹是相对最安全的,可大幅消减钻杆主裂纹前缘的J积分;环向排列的环向次裂纹相对最危险,可大幅增大钻杆主裂纹前缘的J积分;轴向次裂纹可增大钻杆主裂纹前缘或部分前缘的J积分,但增幅相对环向排列的环向次裂纹来说要微弱得多。次裂纹对主裂纹前缘J积分的影响强度随两裂纹间距的增大或次裂纹尺寸的减小而减小。因此在对含表面双裂纹的钻杆进行分析时,在次裂纹尺寸较大且距离较近的情况下应考虑次裂纹的影响;在次裂纹尺寸较小或距离较远时则可忽略次裂纹,将模型简化为单裂纹钻杆模型进行分析。

关键词：钻杆双裂纹 J积分安全评估

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螺纹参数误差对钻杆接头力学特征的影响分析

机械科学与技术 2024年

作者：程晓峰侯勇俊张康利张智亮西南石油大学机电工程学院中国石油集团川庆钻探工程有限公司川东钻探公司成都信息工程大学自动化学院

在钻杆接头加工过程中，不可避免会出现接头螺纹参数误差。本文分别建立锥度、牙侧角和螺距误差的钻杆接头有限元模型，分析其在上扣扭矩以及轴向载荷作用下的力学特征。结果表明：螺距误差对钻杆接头的应力分布影响最大，尤其是在外螺... 详细信息

在钻杆接头加工过程中，不可避免会出现接头螺纹参数误差。本文分别建立锥度、牙侧角和螺距误差的钻杆接头有限元模型，分析其在上扣扭矩以及轴向载荷作用下的力学特征。结果表明：螺距误差对钻杆接头的应力分布影响最大，尤其是在外螺纹螺距增大时，易引起外螺纹第一啮合螺纹牙承载更大应力，最大数值为942MPa已出现屈服失效；内外螺纹牙侧角变化不一致时，会出现螺纹牙局部明显的应力集中；而锥度误差的变化则会降低远离台肩螺纹牙的应力值，应力分布规律基本与理想结构一致。

关键词：钻杆接头锥度误差牙侧角误差螺距误差力学特征

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多因素影响下射孔段管柱振动力学分析

振动与冲击 2024年第10期43卷 223-229页

作者：杨文武李浩林勇任四武张智亮徐少俊李富强西南石油大学机电工程学院成都610500 四川宝石机械石油钻头有限责任公司成都610052 中国石油集团西部钻探工程有限公司井下作业公司新疆克拉玛依834000 成都信息工程大学自动化学院成都610200 中国石油集团西部钻探工程有限公司工程技术研究院乌鲁木齐830011

聚能射孔爆轰产生的冲击载荷作用于井下射孔段管柱系统,导致管柱发生屈曲断裂等事故。结合管柱自重、射孔液阻尼、地层围压和爆炸冲击载荷的影响,建立射孔冲击载荷下油管—射孔枪动力学模型,得到射孔段管柱纵向振动微分方程。应用有限... 详细信息

聚能射孔爆轰产生的冲击载荷作用于井下射孔段管柱系统,导致管柱发生屈曲断裂等事故。结合管柱自重、射孔液阻尼、地层围压和爆炸冲击载荷的影响,建立射孔冲击载荷下油管—射孔枪动力学模型,得到射孔段管柱纵向振动微分方程。应用有限元软件,对射孔段管柱进行显示动力学响应分析,并将模拟结果同理论数值解进行对比验证。结果显示,应力波由管柱底端向上传播,管柱等效应力和轴向位移均呈现周期性变化,且逐渐衰减。分析不同油管长度、外径、壁厚和单发装药量对管柱动态响应的影响。基于数值模拟结果,利用MATLAB软件进行多元非线性回归,拟合得到射孔段管柱应力峰值经验公式,并与现场试验数据进行对比,验证公式可靠性。

关键词：冲击载荷射孔管柱振动力学动态响应

利用关键点跟踪与时空特征的实蝇科昆虫梳理行为识别应用研究

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利用关键点跟踪与时空特征的实蝇科昆虫梳理行为识别应用研究

作者：张智亮长江大学

学位级别：硕士

昆虫的梳理行为是其防御机制的重要环节,统计分析昆虫的梳理行为,明确昆虫梳理行为的种类、规律、功能,能为害虫防治寻找更多的有效办法,有利于农业的可持续发展。相关文献表明:对于昆虫梳理行为分析研究,国内外大部分研究人员均通过逐... 详细信息

昆虫的梳理行为是其防御机制的重要环节,统计分析昆虫的梳理行为,明确昆虫梳理行为的种类、规律、功能,能为害虫防治寻找更多的有效办法,有利于农业的可持续发展。相关文献表明:对于昆虫梳理行为分析研究,国内外大部分研究人员均通过逐帧肉眼观察的方式,人工统计记录昆虫梳理行为的类别、开始时间与结束时间。此方式效率偏低且人员易疲劳,数据偏差随观察时间增加而增多,影响最终研究结论。针对上述人工观察的弊端,跨专业技术融合,本文提出了一种利用计算机视觉与人工智能技术的自动识别、统计输出昆虫梳理行为数据的创新方法。并结合实际应用场景,设计了一种简单有效的实蝇科昆虫梳理行为识别与统计系统,旨在大幅降低植物保护相关专业人员在昆虫梳理行为研究上的人力和智力成本,为研究人员提供可靠的数据,供进一步研究分析之用。本文创新点如下:(1)人工智能与植物保护专业相融合,进行昆虫动态行为识别研究;(2)深度学习方法与传统图像分析方法相结合,利用深度神经网络模型精准提取感兴趣区域(ROI),再融合快速傅里叶变换(FFT)与多帧灰度动量提取梳理行为的时空特征;(3)训练卷积神经网络模型识别分类时空特征,模型兼顾精度与性能,设计了一种高效的实蝇科昆虫梳理行为识别与统计系统。本文以中国常见的作物害虫柑橘大实蝇为例,使用识别系统对其梳理行为进行了识别统计,完成了以下工作:(1)昆虫行为数据采集与数据分析,建立了一个含有12万张特征图像的昆虫梳理行为特征数据库;(2)实现了对昆虫行为发生域的精确提取,提出了一种针对昆虫梳理行为的时空特征融合提取方法;(3)设计了能够对提取的时空特征进行快速、准确分类的神经网络模型;(4)设计了一个端到端的昆虫梳理行为识别与统计系统,并进行了实际应用。实验结果表明:本系统在大量减少了人力的同时,保证了昆虫梳理行为识别与统计的准确率。应用识别系统识别柑橘大实蝇的梳理行为,识别准确率达到96%。对比人工观察结果,相符率同样达到96%。本研究围绕“智慧农业”的发展主题,为相关昆虫的梳理行为统计提出了一种新的信息化分析方法,其应用可提高昆虫生态学研究的研究效率,在植物保护、昆虫监测、害虫防治,乃至动物行为动作识别研究等方面都有很好的应用前景。

关键词：柑橘大实蝇行为识别害虫防治关键点检测时空特征

不同油气参数下SVQS系统内颗粒浓度场的模拟

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过程工程学报 2022年第1期22卷 50-61页

作者：张智亮陈海军陈涛牟沛李安军李文军西南石油大学机电工程学院四川成都610500 中国石油集团西部钻探工程有限公司工程技术研究院新疆乌鲁木齐830011 四川中利源建设工程有限公司四川成都610044 四川宝石机械钻采设备有限责任公司四川广汉618300 国家管网集团西部管道有限责任公司新疆乌鲁木齐831400 中国石油乌鲁木齐石化分公司新疆乌鲁木齐831400

为研究提升管出口旋流快分(SVQS)系统中催化剂颗粒的运动规律与浓度分布特征,对不同油气参数下SVQS系统的气固分离进行了数值流动模拟,从粒径、浓度分布和颗粒返混三个方面进行了分析。结果表明,在入口浓度一定的情况下,油气密度越大或... 详细信息

为研究提升管出口旋流快分(SVQS)系统中催化剂颗粒的运动规律与浓度分布特征,对不同油气参数下SVQS系统的气固分离进行了数值流动模拟,从粒径、浓度分布和颗粒返混三个方面进行了分析。结果表明,在入口浓度一定的情况下,油气密度越大或黏度越小,封闭罩壁面处颗粒浓度越大,呈螺旋状分布的细带带宽和螺距不同;在隔流筒盖板处有颗粒大量聚集,并形成具有周期脱落特点的颗粒环带;隔流筒底部出现的“短路流”现象,削弱了SVQS系统的分离性能;不同粒径的颗粒下行时始终处于螺旋分层排列状态,且SVQS系统对直径为0.013 mm以下的细小颗粒的分离性能较弱。油气密度越大或黏度越小,颗粒间的跟随性更佳,浓度分布更均匀,SVQS系统对中、细颗粒的捕捉能力变强。SVQS系统中存在颗粒返混现象,且随油气密度增大或黏度减小而削弱。削弱颗粒返混、抑制颗粒高峰是提高该系统分离性能的重要方式。

关键词：提升管数值模拟油气密度黏度颗粒浓度分布

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双层喷嘴提升管油剂间传质传热特性研究

石油机械 2022年第6期50卷 114-120页

作者：张智亮牟沛李文军陈海军西南石油大学机电工程学院四川省成都市610500 中国石油集团西部钻探工程有限公司四川中利源建设工程有限公司中国石油乌鲁木齐石化公司

良好的相间传热与油雾蒸发效率是提高提升管内油剂之间催化裂化效率的关键。为了研究双层喷嘴提升管内油雾的传质传热与混合特性,采用SCDM软件建立了双层喷嘴提升管几何模型,并基于颗粒完全流态化理论,采用颗粒随机轨道模型对离散相油... 详细信息

良好的相间传热与油雾蒸发效率是提高提升管内油剂之间催化裂化效率的关键。为了研究双层喷嘴提升管内油雾的传质传热与混合特性,采用SCDM软件建立了双层喷嘴提升管几何模型,并基于颗粒完全流态化理论,采用颗粒随机轨道模型对离散相油雾液滴轨迹进行追踪,模拟了提升管内油剂分布与传热规律。研究结果表明:提升管轴向位置0.6~0.8 m区段内温度和油雾蒸汽体积分数沿径向分布变化最大,温度呈现边壁高、中心低的“U”形分布,体积分数呈现边壁低、中心高的“环-核”分布,最后在提升管轴向位置0.8 m以上温度逐渐不变,稳定在620 K左右且分布均匀,油雾蒸汽体积分数稳定在0.7左右;在轴向位置0.7~0.8 m区段内油雾粒径变化剧烈,平均粒径最大值出现在轴向位置z=0.75 m的径向截面,在此区段内最不利于油雾催化裂化;副喷嘴应当安装于主喷嘴下方0.5 m处,此时催化裂化效率最高。所得结论可为双层喷嘴提升管的结构设计提供基础数据。

关键词：双层喷嘴提升管油剂混合传热油雾粒径主喷嘴安装位置

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CaO裂解大豆油制备烃类液体燃料的研究

太阳能学报 2017年第12期38卷 3433-3438页

作者：雷同于凤文张智亮刘学军计建炳浙江工业大学化学工程学院浙江省生物燃料利用技术研究重点实验室杭州310014

以大豆油为原料,在自制的固定床反应器中,以制备含氧量低的烃类液体燃料为目标,考察以碱性氧化物CaO为催化剂时载气流速、温度、催化剂用量、进料量等诸因素对裂解液组成产生的影响,并采用气质联用仪(GC-MS)表征其组成。结果表明,在不... 详细信息

以大豆油为原料,在自制的固定床反应器中,以制备含氧量低的烃类液体燃料为目标,考察以碱性氧化物CaO为催化剂时载气流速、温度、催化剂用量、进料量等诸因素对裂解液组成产生的影响,并采用气质联用仪(GC-MS)表征其组成。结果表明,在不通载气,反应温度450℃,重时空速(WHSV)为0.38 h-1条件下,裂解液收率55.8%,烃类化合物含量81.4%,其中烷烃、烯烃含量达到65.3%,C8以内及C9~C16组分含量分别为46.9%、43.7%;CaO用量的增加能促进大豆油裂解脱羧,有效改善裂解液组成;裂解液经燃料性能测定,表明其具有较好的燃料性能。

关键词：大豆油 CaO 裂解烃类燃料

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稻壳生物质资源利用技术研究进展

化工进展 2016年第5期35卷 1366-1376页

作者：何文修张智亮计建炳浙江工业大学化学工程学院浙江杭州310014

稻壳是一种产量巨大的农业废弃物,直接丢弃或掩埋不但会造成资源浪费更会引起环境污染。稻壳中含有丰富的Si O_2、纤维素、半纤维素和木质素等。资源化利用是稻壳有效利用的发展方向和趋势。本文综述了近年来国内外稻壳资源化利用的研... 详细信息

稻壳是一种产量巨大的农业废弃物,直接丢弃或掩埋不但会造成资源浪费更会引起环境污染。稻壳中含有丰富的Si O_2、纤维素、半纤维素和木质素等。资源化利用是稻壳有效利用的发展方向和趋势。本文综述了近年来国内外稻壳资源化利用的研究进展。根据稻壳的特性,将资源化利用方式分为能源化利用、工业化利用及农业化利用,并对其研究现状进行了介绍。重点阐述了稻壳在气化制备可燃气、热裂解制备生物油、改性制备吸附剂、合成分子筛、制备催化剂载体、生产白炭黑与活性炭、水解制备糠醛、木聚糖、低聚木糖及发酵制备饲料等方面的研究进展,同时对其发展方向和趋势进行了展望,指出最大限度控制成本将成为稻壳资源化利用实现工业化的重要因素。

关键词：生物质生物能源吸附剂催化剂载体