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强余旋一体化支板稳定器雾化特性研究

推进技术 2024年

作者：吴杰胡喆刘金鹤穆勇何志霞阮昌龙刘舆帅江苏大学流体机械工程技术研究中心青岛航空技术研究院中国科学院工程热物理研究所轻型涡轮动力全国重点实验室江苏大学能源与动力工程学院中国科学院大学航空宇航学院

本文在高温高速强余旋来流条件下，初步探索了带尾缘方案下支板一体化喷油稳定器结构的油气掺混工作特性，为后期研究回流区卷吸量和稳焰特性做准备。使用平面激光诱导荧光（PLIF）、平面米散射（PMIE）、相位多普勒粒子分析仪（PDPA）... 详细信息

本文在高温高速强余旋来流条件下，初步探索了带尾缘方案下支板一体化喷油稳定器结构的油气掺混工作特性，为后期研究回流区卷吸量和稳焰特性做准备。使用平面激光诱导荧光（PLIF）、平面米散射（PMIE）、相位多普勒粒子分析仪（PDPA）等设备，以航空煤油为介质，在来流温度300～1 050 K，马赫数0.15～0.45，液气动量比20～250，来流角度-15°～15°，供油压差0.2～1.8 MPa等条件下，探究了来流参数、气液动量比、韦伯数等多因素对射流轨迹、雾化粒径的影响规律。试验表明：上喷式支板尾缘一体化喷油稳定器的整体射流轨迹与横向射流结构较类似，液气动量比越大，射流穿透深度增加越明显；气体韦伯数的影响机制比较复杂，当其增大时，射流穿透深度呈下降趋势，是来流与射流之间的压差力和各向剪切力的作用使得表面波增长迅速，不稳定性增强，叠加气液动量交换增大的结果；气流与支板夹角的正逆变化，即余旋角变化，使得垂直于来流气体方向的速度分量产生变化，流道内稳定器的喉部效应增大了湍流度，使射流轨迹变粗糙，穿透深度变短；通过分析PDPA数据，在射流覆盖区域呈现出了整体的粒径分布情况，显示出了射流轨迹、表面波主导破碎区、二次雾化区、粒径稳定区间的关系。

关键词：加力燃烧室一体化支板雾化特性 PLIF PMIE PDPA

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点接触滑动-往复自旋运动润滑成膜规律研究

摩擦学学报（中英文） 2024年第6期44卷 729-740页

作者：柏宗意韩一鸣栗心明李维民张建军青岛理工大学机械与汽车工程学院山东青岛266525 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州730000 淄博高端合成润滑材料创新中心山东淄博255000

为模拟滚动轴承中常见的自旋工况,设计开发了1种可分别控制滑动速度和自旋速度的点接触光弹流滑动-往复自旋试验装置.采用新开发的装置对带有自旋的钢球-玻璃盘接触副形成的弹性流体动力润滑油膜形状、厚度等进行试验研究,考察了运动学... 详细信息

为模拟滚动轴承中常见的自旋工况,设计开发了1种可分别控制滑动速度和自旋速度的点接触光弹流滑动-往复自旋试验装置.采用新开发的装置对带有自旋的钢球-玻璃盘接触副形成的弹性流体动力润滑油膜形状、厚度等进行试验研究,考察了运动学参数与供油条件对点接触自旋运动膜厚分布的影响,针对非稳态工况中的滑动-往复自旋复合运动进行了试验研究,对接触区油池分布以及供油状况进行了fluent两相流仿真.结果表明:设计的试验装置可精确模拟接触副滑动-往复自旋复合运动,并实现了对该条件下的油膜分布可视化研究.随着钢球自旋角速度增大,经典的马蹄形相对卷吸中心线的对称性就会消失,自旋速度越大,非对称性越明显,载荷越大,最小油膜厚度越小.在非稳态运动过程中,最大自旋角速度时刻的油膜厚度低于稳态条件下相同角速度的油膜厚度;增大钢球往复自旋运动频率,对应时刻的油膜厚度变化减小.往复自旋运动大大缩小了乏油工况下接触区入口距离,与仿真结果一致.

关键词：滚动轴承光干涉测量自旋乏油非稳态膜厚

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基于黏弹性Chapman-Kelvin模型的裂缝储层频变AVAZ反演研究

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地球物理学报 2024年第2期67卷 711-737页

作者：张青廖建平刘和秀周林张学娟湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湘潭411201 中国石化地球物理重点实验室中石化石油物探技术研究院有限公司南京211103 重庆科技学院非常规油气开发研究院重庆401331

为了在地震资料和裂缝储层特征之间建立联系,对裂缝储层采用了等效介质模型.而传统的等效介质模型未充分考虑非完全弹性介质理论和基于频变各向异性理论的双相或多相流体假设,也不能对实际裂缝储层中的地震波频散和衰减现象提供准确合... 详细信息

为了在地震资料和裂缝储层特征之间建立联系,对裂缝储层采用了等效介质模型.而传统的等效介质模型未充分考虑非完全弹性介质理论和基于频变各向异性理论的双相或多相流体假设,也不能对实际裂缝储层中的地震波频散和衰减现象提供准确合理的解释,并且储层参数的反演研究对裂缝储层的定性预测和定量描述举足轻重.为此,本文首先根据所提出的黏弹性Chapman-Kelvin动态等效介质模型,该模型考虑了耦合的双相流体假设、黏弹性理论、喷射流以及斑块效应,并在此基础上分析了裂缝储层参数(主要为裂缝密度、裂缝长度、孔隙度和含水饱和度)对地震波频变特征的影响.然后基于黏弹性Chapman-Kelvin模型与Schoenberg和Protazio概括的Zoeppritz方程所计算出的频变反射系数,分析了反射PP波和PS波的频变AVAZ(Amplitude Versus Angle and Azimuth)特性和PP波频变反射系数与裂缝储层参数的关系.同时考虑到发生地震频散时,反射系数和频率产生关系,构建了在角度、方位和时间域内的新型正演方程.最后,基于PP波频变反射系数对裂缝密度、裂缝长度、孔隙度和含水饱和度的变化有较好的敏感性特点,进行了两种反演方法研究:其一是基于贝叶斯理论直接反演方法,其中以对数绝对范数作为似然函数和高斯分布,即L2范数度量作为先验约束;其二是基于频变反射系数的MCMC(Markov Chain Monte Carlo)随机反演方法.通过频变AVAZ进行裂缝储层参数的反演研究,结果表明,MCMC随机反演方法在缺失先验的储层参数信息时,反演结果的不确定性较强.当存在有效且足够的先验信息时,反演结果的可靠性进一步提升.而基于贝叶斯理论直接反演方法,则显示出基于频变AVAZ来区别大尺度裂缝和微尺度裂隙的潜力.

关键词：裂缝储层黏弹性理论 Chapman-Kelvin动态等效介质模型频变反射系数储层参数反演

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喜马拉雅吉隆花岗伟晶岩中锂矿物的研究

岩石学报 2024年第2期40卷 484-498页

作者：田恩农谢磊王汝成吴福元内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210023 河北地质大学河北省岩石矿物材料绿色开发重点实验室宝石与材料学院石家庄050031 河北省战略性关键矿产研究协同创新中心石家庄050031 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

喜马拉雅造山带中部的吉隆岩体出露有大量淡色花岗岩和花岗质伟晶岩,已有文献报道该岩体英雄沟和扎龙沟淡色花岗岩和伟晶岩中有铁锂云母、锂云母、锂辉石等锂矿物产出。本次研究对吉隆岩体北部扎龙沟的伟晶岩进行了岩相学和矿物学研究,... 详细信息

喜马拉雅造山带中部的吉隆岩体出露有大量淡色花岗岩和花岗质伟晶岩,已有文献报道该岩体英雄沟和扎龙沟淡色花岗岩和伟晶岩中有铁锂云母、锂云母、锂辉石等锂矿物产出。本次研究对吉隆岩体北部扎龙沟的伟晶岩进行了岩相学和矿物学研究,厘定了锂辉石伟晶岩和锂云母-锂电气石伟晶岩(含细晶岩)两种类型的富锂伟晶岩。研究结果显示,在锂辉石伟晶岩中主要的富锂矿物除了已知的锂辉石和锂云母,还发现了透锂长石,同时锂云母的边部出现的铯锂云母((Cs,K)Li_(2)Al[Si_(4)O_(10)]F_(2),Cs/(Cs+K)原子比>0.5)中Cs_(2)O含量达16.9%,该矿物首次在喜马拉雅发现,推测是由锂云母与后期富Cs流体作用后形成。在锂云母-锂电气石细晶岩中主要的富锂矿物包括锂云母和锂电气石,锂云母中的Li_(2)O含量为0.9%~6.7%;锂电气石中Li_(2)O含量最高可达2.4%,且FeO、MgO和CaO含量较低(分别<1.1%、<0.01%和<2.6%),接近锂电气石端元成分。结合吉隆扎龙沟含锂伟晶岩中大量产出铯沸石和细晶石,确认这些伟晶岩是典型的LCT(Li-Cs-Ta)型伟晶岩,矿物组成和成分显示它们具有极高的分异演化程度。

关键词：花岗质伟晶岩细晶岩富铯锂云母铯锂云母锂电气石

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高温高速来流条件下扇形喷嘴雾化特性研究

推进技术 2024年第6期45卷 154-163页

作者：施刚强吴杰胡喆刘舆帅王少林王凯兴穆勇阮昌龙郭玉超王月徐纲何志霞刘富强江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 中国科学院工程热物理研究所轻型动力重点实验室北京100190 中国科学院大学航空宇航学院北京100190 青岛航空技术研究院山东青岛266000 江苏大学能源研究院江苏镇江212013

为了探索扇形喷嘴在加力燃烧室应用的可行性,采用Mie散射和PLIF激光测量系统对其在高温高速环境中的雾化特性开展了研究。获得了在不同来流温度、来流马赫数以及燃油流量条件下燃油轨迹变化规律、蒸发距离及气液两相分布特性,并拟合了... 详细信息

为了探索扇形喷嘴在加力燃烧室应用的可行性,采用Mie散射和PLIF激光测量系统对其在高温高速环境中的雾化特性开展了研究。获得了在不同来流温度、来流马赫数以及燃油流量条件下燃油轨迹变化规律、蒸发距离及气液两相分布特性,并拟合了穿透深度经验公式。试验结果表明:在来流温度850~1 250 K,马赫数为0.15~0.35,燃油流量6~14 g/s的工况下,(1)温度升高,燃油穿透深度减小,蒸发距离变短;(2)马赫数增加,燃油穿透深度减小,蒸发距离变长;(3)燃油流量增加,燃油穿透深度增加,对蒸发距离影响较小;(4)气相燃油分布区约为液相的6倍。

关键词：加力燃烧室扇形喷嘴横向射流航空煤油雾化特性

陆内裂谷湖相火山-热液沉积型白云岩研究进展

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古地理学报 2024年

作者：魏世林焦鑫柳益群李红周鼎武吕亦然大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系山东科技大学地球科学与工程学院中国科学院地质与地球物理研究所

以富有机质黑色页岩为代表的页岩油、气资源近年来成为全球范围内油气勘探、开发领域的研究热点。该岩性在中国陆相湖盆中主要为来源复杂的细粒沉积岩,其中发育有一类特殊的纹层状泥晶白云岩。该类白云岩的岩石学、矿物学微观特征和地... 详细信息

以富有机质黑色页岩为代表的页岩油、气资源近年来成为全球范围内油气勘探、开发领域的研究热点。该岩性在中国陆相湖盆中主要为来源复杂的细粒沉积岩,其中发育有一类特殊的纹层状泥晶白云岩。该类白云岩的岩石学、矿物学微观特征和地球化学特征既区别于常见的次生白云石化成因白云岩,又与微生物成因白云岩不同,被定义为一类新型的火山-热液沉积型白云岩。在研读大量国内外文献的基础上,综述了现代湖相白云石全球分布及形成环境特征,并展示了白云岩成因模式研究进展。重点选择了均在拉张构造背景下所形成的三塘湖盆地和准噶尔盆地芦草沟组、酒西盆地下沟组和二连盆地腾格尔组发育的火山-热液沉积型白云岩为研究对象,并进行对比研究。发现该类白云岩的特征:(1)保留有完好的原始微米级纹层结构和微晶晶体,后期受到的成岩作用较弱;(2)与半深—深湖黑色泥页岩互层且缺乏蒸发作用特征,并含有不同比例的火山-热液矿物;(3)锶同位素显示成岩流体具有深源(壳-幔混合)特征;(4)含有丰富的有机物质,并与油气分布展现出较强的耦合关系。最后,提出应加强该类白云岩研究;利用其蕴含的特殊地质信息进行构造背景示踪;探讨其与油气生成关系作为未来研究展望。

关键词：白云岩成因湖相泥晶白云岩热液沉积黑色页岩裂谷盆地

ATOVS卫星资料同化对三江源暴雨预报影响的试验研究

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大气科学学报 2024年第3期47卷 460-475页

作者：钟浩斌王磊李谢辉陈旭梁周彤成都信息工程大学大气科学学院四川成都610225 高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

选取3个三江源的典型降水个例(2018年6月30日、7月5日、8月24日),利用NCEP FNL再分析数据,并加入ATOVS湿度探测器MHS资料同化,基于WRF模式及其三维变分同化系统对三江源区域3次降水过程进行循环同化试验,分析3次事件的模拟状况,并定量... 详细信息

选取3个三江源的典型降水个例(2018年6月30日、7月5日、8月24日),利用NCEP FNL再分析数据,并加入ATOVS湿度探测器MHS资料同化,基于WRF模式及其三维变分同化系统对三江源区域3次降水过程进行循环同化试验,分析3次事件的模拟状况,并定量分析降水结果。结果表明,3次降水事件在加入MHS资料同化后,1)模拟的水汽增大,在中层体现最明显且更符合实际情况,高空水汽和风模拟较好,地面温度预报欠佳;2)MHS资料对降水预报的影响主要体现在降水区面积和降水量的增大,提高了降水预报水平,但也带来较多空报区域;3)从TS、ETS、POD评分结果来看,有两个降水试验的提升较为明显,其中“0630”试验TS评分结果在0.5~10 mm之间提升了0.05~0.1,ETS在5 mm提升超过0.08,在10~20 mm之间也有少量提升,POD检验在0.5~20 mm之间均有提升,在0.5~10 mm之间提升最为明显,提升了0.1~0.25,“0824”试验TS与ETS在10~20 mm之间提升超过0.1,POD检验在6~20 mm之间提升了0.1~0.4,同化后降水预报有所改善,且在大阈值降水尤为明显;4)MHS资料同化对“0705”试验降水预报改善不明显,说明同化并不是每次都能给结果带来正效应,因此在使用MHS资料时不能过于信赖它,但总体上,同化MHS资料能够提升预报质量。

关键词：三江源降水 WRF模式资料同化微波辐射数据

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部分饱和岩石的黏弹性Chapman-Kelvin模型的正演模拟方法研究

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地球物理学报 2024年第1期67卷 347-369页

作者：廖建平张青周林湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 中国石化地球物理重点实验室中石化石油物探技术研究院有限公司南京211103 重庆科技大学非常规油气开发研究院重庆401331

在讨论地震波传播理论时,大部分情况下是把地震波看作弹性波.事实上,地下介质是非完全弹性介质,这使得传统的均匀、完全弹性介质理论受到了严重挑战.地震波在裂隙岩石中传播受裂隙系统和流体含量的影响较大,以往许多关于频变各向异性的... 详细信息

在讨论地震波传播理论时,大部分情况下是把地震波看作弹性波.事实上,地下介质是非完全弹性介质,这使得传统的均匀、完全弹性介质理论受到了严重挑战.地震波在裂隙岩石中传播受裂隙系统和流体含量的影响较大,以往许多关于频变各向异性的理论大多局限于单相流体假设,但是几乎所有储层中通常被一种以上的流体部分饱和或完全饱和.本文在Chapman理论基础上,提出了基于部分饱和的黏弹性Chapman-Kelvin模型的正演模拟新方法,以提高对部分饱和岩石的黏弹性地震波频变各向异性的认识.该方法基于Chapman和Kelvin理论模型,计算了双相不混溶流体饱和裂隙岩石中的黏弹性波频变各向异性弹性系数的表达式,提出包含喷射流和斑块效应的统一地震波传播的黏弹性Chapman-Kelvin新模型.通过对新模型进行数值试验,讨论了无裂缝和存在裂缝两种情况下,含裂隙储层部分饱和岩石中耦合的喷射流和斑块效应对黏弹性介质频变各向异性的影响.试验结果反映出黏弹性介质下地震波频变各向异性的变化规律,验证了本文提出的新方法和新模型正确.本文将黏弹性介质各向异性与裂缝中的流体流动参数相联系,有利于提高对含裂缝储层部分饱和岩石的黏弹性波频变地震各向异性的认识,以及地震学与油藏工程的结合程度.

关键词：部分饱和 Chapman模型 Kelvin理论黏弹性Chapman-Kelvin模型黏弹性频变各向异性

轮廓度误差对超声速压气机叶栅气动性能的影响

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中国舰船研究 2024年第2期19卷 197-206页

作者：陈卓远耿少娟刘帅鹏刘稼昊刘海龙江苏大学流体机械工程技术研究中心江苏镇江212013 中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室北京100190 中国科学院轻型动力创新研究院北京100190 中国科学院先进能源动力重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

[目的]旨在评估轮廓度误差对压气机气动性能的影响,并为叶片鲁棒性设计提供参考。[方法]建立单峰值轮廓度误差分布数学模型,采用数值模拟方法,研究压力面和吸力面不同轮廓度组合误差对超声速压气机平面叶栅气动性能的影响。[结果]结果表... 详细信息

[目的]旨在评估轮廓度误差对压气机气动性能的影响,并为叶片鲁棒性设计提供参考。[方法]建立单峰值轮廓度误差分布数学模型,采用数值模拟方法,研究压力面和吸力面不同轮廓度组合误差对超声速压气机平面叶栅气动性能的影响。[结果]结果表明:吸力面轮廓度误差分布是影响叶栅总压损失的关键因素,随着吸力面轮廓度峰值误差位置向下游移动,总压损失系数逐渐降低;压力面和吸力面误差分布对气流折转角和静压升系数的影响趋势相反。对较低来流马赫数的叶栅,吸力面误差对气流折转角和静压升均起主导作用;对较高来流马赫数的叶栅,压力面误差对气流折转角和静压升影响明显。激波位置和激波强度、激波后扩张通道的流道型线综合决定了叶片表面和叶栅流道内的流动状态,使得近吸力面侧流动损失增大,近压力面侧流动损失减小,其综合效果决定了叶栅损失、气流折转角和静压升的变化。[结论]结果对指导跨声速压气机设计、加工和超差审理均具有重要意义。

关键词：轴流压气机超声速叶栅轮廓度误差误差精度误差分布气动性能