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极地海洋工程装备圆管结构的对流换热影响

上海交通大学学报 2023年第1期57卷 17-23页

作者：操太春吴刚孔祥逸于东玮吴琳张大勇大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221 大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连116023 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200021

电伴热是极地海洋工程装备防寒主要措施,而热平衡是对流换热的关键问题.以圆管构件为研究对象,采用有限元数值仿真软件Fluent数值仿真与模型实验相结合的方法,分析了圆管构件在风速为0~40 m/s、温度为-40~0℃的极地环境条件下对流换热... 详细信息

电伴热是极地海洋工程装备防寒主要措施,而热平衡是对流换热的关键问题.以圆管构件为研究对象,采用有限元数值仿真软件Fluent数值仿真与模型实验相结合的方法,分析了圆管构件在风速为0~40 m/s、温度为-40~0℃的极地环境条件下对流换热系数变化情况;基于数值仿真数据建立了电加热圆管构件对流换热系数的预测模型.结果表明:增大风速和降低温度都会增加圆管构件的对流换热系数;温度低于-30℃或风速大于25 m/s且温度低于-20℃时,温度对圆管的对流换热系数影响增大;实测数据验证了该模型的合理性.

关键词：极地圆管构件对流换热数值模拟实验测试

极地海洋工程装备平板构件的对流换热影响分析

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极地研究 2021年第4期33卷 568-576页

作者：操太春吴刚孔祥逸于东玮吴琳张大勇大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221 中国船舶工业集团公司第七○八研究所上海200021 大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连116023

电伴热是极地海洋工程装备防寒主要措施,热平衡是对流换热的关键问题。本文以平板构件为研究对象,采用数值模拟和模型试验相结合的方法,开展极地复杂环境因素对海洋工程装备电加热平板构件热平衡影响分析。首先选取风速、温度为主要环... 详细信息

电伴热是极地海洋工程装备防寒主要措施,热平衡是对流换热的关键问题。本文以平板构件为研究对象,采用数值模拟和模型试验相结合的方法,开展极地复杂环境因素对海洋工程装备电加热平板构件热平衡影响分析。首先选取风速、温度为主要环境参数,风速为0~40m·s^(–1)、温度为–40~0℃,基于Fluent仿真和试验测试获得电加热平板构件在不同风速、温度下的对流换热系数。结果表明:增大风速和降低温度都会使平板的对流换热系数增大,在风速一定的情况下,温度对平板的换热影响较小;在温度一定的情况下,平板的对流换热系数随着风速的增加而显著增大。最后,基于试验数据建立了电加热平板构件的对流换热系数数学预测模型,并采用数值模拟验证了该模型的正确性。

关键词：极地平板构件对流换热实验测试数值模拟

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风机叶片覆冰机理与预测分析

计算力学学报 2021年第3期38卷 327-336页

作者：于东玮司广全孔祥逸温建民陈锋张大勇操太春大连理工大学海洋科学与技术学院盘锦124221 大连理工大学运载工程与力学学部大连116023 中国华能集团公司火电建设中心北京100031 新疆金风科技股份有限公司乌鲁木齐830026 大连理工大学宁波研究院宁波315000

高原和寒冷地区风能资源十分丰富,风机在此地区运行时叶片表面极易出现覆冰现象。针对寒区风机叶片覆冰问题,本文首先明确覆冰机理以及主要的影响参数;基于数值模拟分析在冻雨条件下,环境因素和叶片几何参数对叶片覆冰的影响。结果表明... 详细信息

高原和寒冷地区风能资源十分丰富,风机在此地区运行时叶片表面极易出现覆冰现象。针对寒区风机叶片覆冰问题,本文首先明确覆冰机理以及主要的影响参数;基于数值模拟分析在冻雨条件下,环境因素和叶片几何参数对叶片覆冰的影响。结果表明,当温度不变,风速从2 m/s增加到4 m/s时,叶片表面的最大覆冰厚度增幅高达117%;当风速从4 m/s到10 m/s时,最大冰厚增幅逐渐减小到0.9%,覆冰质量随着风速的增加呈线性增长。当风速不变,温度从-1℃降到-2℃时,叶片表面的覆冰质量和最大冰厚分别增加71%和24%;当温度从-2℃到-5℃时,覆冰质量和最大冰厚增幅减小到1.7%和0.9%。当温度和风速在某一固定值时,覆冰质量和最大厚度随着叶片相对厚度和攻角的增加而增大。

关键词：风机叶片覆冰数值模拟高寒环境雨凇

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寒冷地区水面光伏支架PHC管桩开裂机理

建筑结构 2021年第S1期51卷 2081-2086页

作者：孔祥逸钱赟贾约明操太春于东玮吴琳张大勇大连理工大学海洋科学与技术学院盘锦124221 中电投电力工程有限公司上海201100 大连理工大学运载工程与力学学部大连116023

为了探究寒冷地区水面光伏支架预应力高强度混凝土管桩(PrestressedHigh-strengthConcretePipe Pile,即PHC管桩)在服役过程中出现纵向裂纹的问题,本文通过东北地区某水面光伏支架大量的工程现场调研,并且基于实验室冻土试验以及有限元... 详细信息

为了探究寒冷地区水面光伏支架预应力高强度混凝土管桩(PrestressedHigh-strengthConcretePipe Pile,即PHC管桩)在服役过程中出现纵向裂纹的问题,本文通过东北地区某水面光伏支架大量的工程现场调研,并且基于实验室冻土试验以及有限元非线性数值模拟,分析冷湿环境下PHC管桩产生纵向开裂的失效机理。研究结果表明:PHC管桩内部填充物冻胀会造成管桩产生塑性损伤以及纵向裂纹;其中裂纹产生的主要原因是PHC管桩内部填充物在低温时的不均匀冻胀对PHC管桩内壁产生了较大的不均匀径向荷载,使桩身混凝土由原来的轴向受压的应力状态,转变为环向受拉与轴向受压的耦合状态。本文的研究结论初步探明寒冷地区水面的PHC管桩内部冻胀造成损伤的机理,为冷湿环境下PHC管桩施工提供参考。

关键词：冷湿环境 PHC管桩开裂模型试验数值模拟

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海上测风塔结构冰振响应分析

船海工程 2020年第3期49卷 140-144页

作者：赵业彬孙星宇张大勇操太春王刚褚洪民山东电力工程咨询院有限公司济南250013 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116086

为明确海冰作用下高耸结构的冰振响应问题,以渤海冰区海域某海上测风塔为例,对比测风塔与渤海导管架平台的动力特性,确立测风塔的冰载荷模型。基于ANSYS软件对测风塔结构在不同冰况下的抗冰性能进行分析,结果表明,冰激稳态振动下,结构... 详细信息

为明确海冰作用下高耸结构的冰振响应问题,以渤海冰区海域某海上测风塔为例,对比测风塔与渤海导管架平台的动力特性,确立测风塔的冰载荷模型。基于ANSYS软件对测风塔结构在不同冰况下的抗冰性能进行分析,结果表明,冰激稳态振动下,结构的动力放大系数可达6.7;极端工况下,结构上部的振动加速度响应可达2.64g,远大于结构的抗震设防烈度(0.2g)。冰激稳态振动发生时,工作甲板法兰连接处振动加速度显著并且持续时间较长,可能造成法兰松动。该测风塔结构对抗冰性能考虑不足,应采取适当措施避免冰激稳态振动的发生。

关键词：海上测风塔柔性结构冰激振动法兰松动

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往复式压缩机垫片密封仿真分析

往复式压缩机垫片密封仿真分析

2022年中国家用电器技术大会

作者：刘斌张巍刘济凯任阔余承鹏操太春刘安军安徽美芝制冷设备有限公司

制冷剂泄漏问题影响着往复式压缩机的能效,垫片密封是解决接触面泄漏的有效手段。本文对垫片的材质和厚度进行了对比分析,首先对非金属垫片的压缩回弹特性进行了实验测试,该曲线呈非线性变化,垫片位移与相应载荷有一定的滞后性。有限元... 详细信息

制冷剂泄漏问题影响着往复式压缩机的能效,垫片密封是解决接触面泄漏的有效手段。本文对垫片的材质和厚度进行了对比分析,首先对非金属垫片的压缩回弹特性进行了实验测试,该曲线呈非线性变化,垫片位移与相应载荷有一定的滞后性。有限元仿真实验结果揭示了不同厚度的金属垫片和非金属垫片体现出不同的密封效果。对于非金属垫片来说,垫片厚度增加1倍,阀板-吸气阀片的接触面压增加50%左右。缸盖垫片两面的接触面压均小于缸头垫片两面的接触面压。

关键词：往复式压缩机垫片接触面压

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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大型海上风机浮托安装进船过程数值分析

造船技术 2020年第3期48卷 1-5页

作者：李书兴张大勇操太春孙星宇王刚大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221

对海上风机浮托安装的进船过程进行分析,对于H型双体船分别从频域和时域等两个方面进行模拟。在频域模拟过程中,得到不同来浪方向H型驳船的运动RAO;在时域模拟过程中,采用悬链线系泊得到进船过程中波浪作用下船体的缆绳张力。通过计算... 详细信息

对海上风机浮托安装的进船过程进行分析,对于H型双体船分别从频域和时域等两个方面进行模拟。在频域模拟过程中,得到不同来浪方向H型驳船的运动RAO;在时域模拟过程中,采用悬链线系泊得到进船过程中波浪作用下船体的缆绳张力。通过计算分析可得:随着缆绳长度的增加,系泊张力逐渐减小;系缆长度相近,系泊张力随之相近。建议在进船过程中需布置长度相近且尽可能长一些的系缆。

关键词：海上风机浮托安装进船过程系泊数值模拟

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基于实测的海上测风塔结构动态响应分析

中国海洋平台 2020年第4期35卷 26-31页

作者：赵业彬孙星宇张大勇操太春王刚褚洪民山东电力工程咨询院有限公司山东济南250013 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221 大连理工大学船舶工程学院辽宁大连116086

为了更真实合理地分析柔性结构在风载荷作用下的动力行为,建立海上测风塔结构的振动监测系统,并在2018年-2019年冬季开展现场监测。基于大量的实测数据明确柔性结构在风载荷作用下的振动特性。结合数值模拟,验证监测数据的合理性,并对... 详细信息

为了更真实合理地分析柔性结构在风载荷作用下的动力行为,建立海上测风塔结构的振动监测系统,并在2018年-2019年冬季开展现场监测。基于大量的实测数据明确柔性结构在风载荷作用下的振动特性。结合数值模拟,验证监测数据的合理性,并对极端风况下结构的振动响应进行预测。

关键词：海上测风塔风载荷动态响应柔性结构原型监测

裂缝对寒冷地区水面光伏支架PHC管桩力学性能影响

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中国海洋平台 2021年第1期36卷 84-88,100页

作者：贾约明孔祥逸钱赟于东玮操太春吴琳张大勇国家电投集团能源科技工程有限公司上海201100 大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221 大连理工大学运载工程与力学学部辽宁大连116023

采用Abaqus数值模拟方法研究冻胀力作用下预应力高强度混凝土(Prestressed High-Strength Concrete,PHC)管桩开裂状态、纵向开裂时管桩的性能退化情况和极端风载荷作用下管桩的承载能力。研究发现:在无钢筋锈蚀的情况下混凝土裂缝对管... 详细信息

采用Abaqus数值模拟方法研究冻胀力作用下预应力高强度混凝土(Prestressed High-Strength Concrete,PHC)管桩开裂状态、纵向开裂时管桩的性能退化情况和极端风载荷作用下管桩的承载能力。研究发现:在无钢筋锈蚀的情况下混凝土裂缝对管桩整体弹性模量影响较小;开裂后的管桩在极端风载荷作用下裂纹尖端会有应力集中现象出现,但整体稳定性与未开裂的管桩相差不大。研究内容为保障冷湿环境下PHC管桩的正常运行提供一定的理论参考。

关键词： PHC管桩纵向开裂数值模拟光伏支架