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水力旋流器钻井液岩屑分离行为研究与结构优化

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水力旋流器钻井液岩屑分离行为研究与结构优化

作者：许先雨西南石油大学

学位级别：硕士

随着深层油气资源开发,钻井液固控系统对钻井液中岩屑分离性能要求越来越高。水力旋流器是常用的固-液分离设备,是钻井液固控系统的关键设备之一,其性能直接影响钻井液中岩屑分离性能。现有研究主要集中于以牛顿流体为介质的旋流器流场... 详细信息

随着深层油气资源开发,钻井液固控系统对钻井液中岩屑分离性能要求越来越高。水力旋流器是常用的固-液分离设备,是钻井液固控系统的关键设备之一,其性能直接影响钻井液中岩屑分离性能。现有研究主要集中于以牛顿流体为介质的旋流器流场分析和结构设计,关于非牛顿流体钻井液物性参数对流场运动的影响及岩屑对旋流器内壁冲蚀研究较少。为此本文采用非牛顿流体为介质,以提高旋流器对钻井液中岩屑分离效率为目标,研究钻井液物性、操作参数改变对旋流器内流场流动特性的影响。优化旋流器结构,分析不同结构参数对分离效率、压降和分流比的影响,选择更优的结构参数为生产提供一定的参考。本文以FX-50旋流器为研究对象,采用CFD软件中Mixture+RSM模型分别对不同工况和不同结构下旋流器内流场模拟计算,主要研究内容如下:(1)基于钻井液固控系统现存问题和水力旋流器国内外研究现状,开展了水力旋流器以非牛顿流体为介质的内部流场研究;确定了水力旋流器结构参数和钻井液物性参数,并根据流场特性选择合适的研究方法;(2)开展了不同入口速度、含砂体积比、稠度系数和流动性指数工况下钻井液旋流器数值分析,找到了钻井液在旋流器内部流场分布规律,并在此基础上对比不同操作参数和物性参数对旋流器速度场、分离效率、压降和分流比影响,得到了不同因素对旋流器性能影响的规律;(3)对旋流器冲蚀磨损进行仿真分析,确定了旋流器冲蚀磨损最严重区域为旋流器锥段和底流管,其中各因素对旋流器内壁冲蚀影响由大到小依次为钻井液入口速度、流动性指数、稠度系数、含砂体积比;(4)以提高钻井液旋流器岩屑分离效率为目标,通过正交试验及单因素分析优选出合适的结构参数,其中底流管直径为8mm、溢流管插入深度25mm、溢流管壁厚2mm、溢流管最小直径为9mm的倒锥型溢流管分离效率更佳;(5)开展了溢流管结构优选,对比分析不同溢流管结构对短路流抑制作用。针对底流管易磨损问题,提出了一种可拆卸式底流管结构,将底流管分为外壳和喷砂嘴,采用螺纹与旋流器外壁相连接,分析不同喷砂嘴结构下旋流器分离效果及冲蚀规律;综上所述,本文运用Mixture+RSM模型开展了不同工况下旋流器的内流场及分离效率分析,并对旋流器结构参数进行优选。针对旋流器溢流管处短路流和底流管易磨损问题,分别设计了多种结构以提升旋流器工作性能,对旋流器分离效率提高具有一定促进作用,为旋流器结构改进提供研究参考。

关键词：非牛顿流体钻井液数值模拟旋流器结构优化冲蚀

基于CFD数值模拟的异面三通管冲蚀磨损规律研究

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润滑与密封 2022年第8期47卷 41-46页

作者：莫丽刘栖许先雨西南石油大学机电工程学院四川成都610500

针对管道在输送过程中,由流体中固态颗粒产生的冲蚀磨损导致的失效问题,通过CFD-DPM模型开展关于不同流速、颗粒直径、含砂体积比和异面管夹角对异面三通冲蚀磨损性能影响的分析。结果表明:三管交汇处的弯面是管道主要发生冲蚀磨损的位... 详细信息

针对管道在输送过程中,由流体中固态颗粒产生的冲蚀磨损导致的失效问题,通过CFD-DPM模型开展关于不同流速、颗粒直径、含砂体积比和异面管夹角对异面三通冲蚀磨损性能影响的分析。结果表明:三管交汇处的弯面是管道主要发生冲蚀磨损的位置,水平两管弯头上侧管壁处是受损最为严重的部位;在流速2~10 m/s、含砂体积比1%~9%、异面管夹角90°~150°、颗粒直径0.1~0.5 mm时,管道的最大冲蚀率随着流速增大呈指数型增长,冲蚀面积明显扩张;低流速下,含砂体积比对最大冲蚀率影响较弱,高流速下,最大冲蚀率与含砂体积比呈线性正相关;异面管夹角的增大降低了管道对固体颗粒的流动约束性,其冲蚀率呈线性减小;最大冲蚀率随颗粒直径的增大整体呈现平缓上升的趋势,大颗粒产生的冲蚀破坏相比小颗粒更为集中一些。

关键词：异面三通管冲蚀磨损冲蚀速率冲蚀模型

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面向重型机床回转工作台的双电机消隙技术

电气传动 2016年第3期46卷 77-80页

作者：袁苗龚时华许先雨华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074 湖北荆能输变电工程公司湖北武汉430074

重型机床大型回转工作台由于齿轮间隙的存在而影响机床性能和精度,从这个问题出发,阐述了利用双电机驱动消除齿轮机械传动间隙的原理,针对回转工作台模型进行了动力学建模仿真,并建立双电机消隙的仿真平台。利用华中数控848B系统和回转... 详细信息

重型机床大型回转工作台由于齿轮间隙的存在而影响机床性能和精度,从这个问题出发,阐述了利用双电机驱动消除齿轮机械传动间隙的原理,针对回转工作台模型进行了动力学建模仿真,并建立双电机消隙的仿真平台。利用华中数控848B系统和回转实验台进行试验,验证机械参数对消隙效果的影响,满足了重型机床回转工作台双电机消隙的技术需求。

关键词：重型机床双电机消隙

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“师带徒”“老法宝”焕发新活力

湖北电业 2009年第4期 50-51页

作者：许先雨

5月,从湖北省电力公司"对标进位"杯直流检修高技能比武现场传来捷报:荆门供电公司变电部一对党员师徒:皮志勇、易键雄分别以第四名和第六名获个人二等奖,师徒俩同时进入省电力公司高技能人才库。7月,"师带徒党员先锋工程"又荣获得了省... 详细信息

5月,从湖北省电力公司"对标进位"杯直流检修高技能比武现场传来捷报:荆门供电公司变电部一对党员师徒:皮志勇、易键雄分别以第四名和第六名获个人二等奖,师徒俩同时进入省电力公司高技能人才库。7月,"师带徒党员先锋工程"又荣获得了省电力公司2009年度党内主题实践活动成果奖。

关键词：湖北省电力公司供电公司技能比武实践活动成果先锋工程高技能人才企业科学发展抗冰抢险生产

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钻井液固液分离旋流器壁面磨损特性

润滑与密封 2023年第2期48卷 44-51页

作者：莫丽许先雨刘栖赵山雨西南石油大学机电工程学院石油天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台四川成都610500

针对石油钻井过程中,由于钻井液中泥沙等固体颗粒产生的冲蚀磨损导致的旋流器失效问题,采用CFD-DPM模型开展以非牛顿流体为钻井液时旋流器冲蚀磨损研究,探讨不同流速、稠度系数、流动性指数、含砂体积比和入口倾角对旋流器内壁冲蚀磨损... 详细信息

针对石油钻井过程中,由于钻井液中泥沙等固体颗粒产生的冲蚀磨损导致的旋流器失效问题,采用CFD-DPM模型开展以非牛顿流体为钻井液时旋流器冲蚀磨损研究,探讨不同流速、稠度系数、流动性指数、含砂体积比和入口倾角对旋流器内壁冲蚀磨损的影响。结果表明:旋流器内壁磨损呈螺旋状,锥段处磨损率随着半径的减小而增大,底流口处是受损最为严重的部位;在流速5~15 m/s、含砂体积比1%~9%时旋流器的最大冲蚀率随着流速增大呈指数型增长,冲蚀面积明显扩张;低流速下含砂体积比对最大冲蚀率影响较弱,而高流速下最大冲蚀率与含砂体积比呈正相关;入口倾角的增大同时增大了向下的轴向速度,使得颗粒能更快地到达底流口减小了与壁面的接触,其冲蚀率呈线性减小;最大冲蚀率随稠度系数的增大整体呈现平缓下降的趋势,随着流动性指数的增大而急速下降,流动性指数对冲蚀破坏的影响相比稠度系数更剧烈一些。

关键词：非牛顿流体冲蚀磨损冲蚀速率入口结构旋流器

长江经济带OFDI对先进制造业集群发展的影响研究

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作者：许雨丹安徽财经大学

学位级别：硕士

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塔形网格上的有理插值

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作者：许雨静安徽理工大学

学位级别：硕士

太子参萜类合成关键酶HMGR基因的克隆及异源表达分析

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中药材 2024年 1612-1618页

作者：林思妮许雨琼陈观水福建农林大学生命科学学院

目的:克隆太子参类异戊二烯生物合成甲羟戊酸途径的第1个关键限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因的全长cDNA,并进行生物信息学分析和异源表达分析。方法:基于其他植物HMGR基因的保守序列设计简并引物,以太子参块根总RNA为... 详细信息

目的:克隆太子参类异戊二烯生物合成甲羟戊酸途径的第1个关键限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因的全长cDNA,并进行生物信息学分析和异源表达分析。方法:基于其他植物HMGR基因的保守序列设计简并引物,以太子参块根总RNA为模板,利用RT-PCR结合RACE技术获得太子参HMGR基因的全长cDNA,并经生物信息学分析和农杆菌介导转化法进行功能验证。结果:太子参HMGR基因cDNA序列全长2 137bp,编码区长1 674 bp,命名为Ph HMGR,序列已提交至NCBI,登录号为MZ647966,该基因编码557个氨基酸,理论分子量约为5.93×10～4 Da,等电点为7.49,不稳定指数为43.45,总平均亲水性为0.128,为不稳定疏水蛋白。根据氨基酸同源性分析,推测PhHMGR氨基酸同其他植物如人参、刺五加、大豆等氨基酸序列相似,包含HMGR蛋白家族的4个保守结合基序,即2个HMG-CoA结合基序、2个NADP(H)结合基序和2个跨膜结构域。Ph HMGR基因在模式植物烟草中的异源表达发现,Ph HMGR基因在烟草转基因植株的表达可以显著提高转基因植株的总三萜含量。结论:从太子参中成功克隆了太子参HMGR基因的全长cDNA,该基因的异源表达可显著提高转基因植株的总三萜含量,研究结果为进一步解析太子参萜类化合物代谢途径的分子机制奠定了基础。

关键词：太子参萜类化合物 HMGR 克隆异源表达

pH/温度响应型聚合物PMAA-b-PDMAEMA的合成、性能调控及应用

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化工进展 2024年第1期43卷 480-489页

作者：孙月王斯佳吴明侠宋先雨徐首红河南中医药大学药学院河南郑州450000 重庆三峡学院环境与化学工程学院重庆404020 华东理工大学化学与分子工程学院上海200237

以甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为原料,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了两亲性嵌段聚合物聚甲基丙烯酸叔丁酯-b-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PtBMA-b-PDMAEMA),将其进行水解得到功能可调控的pH... 详细信息

以甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)为原料,通过原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了两亲性嵌段聚合物聚甲基丙烯酸叔丁酯-b-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PtBMA-b-PDMAEMA),将其进行水解得到功能可调控的pH/温度双重响应性共聚物PMAA-b-PDMAEMA。采用核磁共振波谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、动态光散射(DLS)及荧光分光光度计等对共聚物的结构及性能进行表征和分析,研究共聚物的嵌段比、分子量及溶液pH对响应性能的调控,并初步考察了共聚物的抗肿瘤潜能。研究结果表明,随着PMAA链段长度增加,等电点向酸性偏移,在等电点时溶液透过率降到最低,表现出良好的pH响应性;温度响应性受溶液pH、分子量及嵌段比的影响,pH越接近等电点、分子量越大,低临界溶液温度(LCST)越低;共聚物与模拟肿瘤细胞膜相互作用后,在pH=5.5酸性微环境下膜中内容物的泄漏率接近100%,实现了对模拟肿瘤细胞的靶向破坏作用,展现了该共聚物良好的环境响应性。

关键词：原子转移自由基聚合聚合物相变 pH/温度响应性可调控性

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