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旋冲钻井技术研究现状与展望

排灌机械工程学报 2024年第5期42卷 497-507页

作者：张诗达朱勇高强苏红江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

随着中国资源勘探开发面向深层、超深层发展以及对应急钻孔救援水平保障能力的更高需求,旋冲钻井技术成为高效钻井领域的研究热点.旋冲钻井技术相较于传统旋转钻井技术,具备硬岩地层钻进效率高、钻压调控灵活、黏滑振动强度低等优势,广... 详细信息

随着中国资源勘探开发面向深层、超深层发展以及对应急钻孔救援水平保障能力的更高需求,旋冲钻井技术成为高效钻井领域的研究热点.旋冲钻井技术相较于传统旋转钻井技术,具备硬岩地层钻进效率高、钻压调控灵活、黏滑振动强度低等优势,广泛应用于深海深地资源勘探开采、应急钻孔救援等领域,具有广阔的应用前景.现阶段,在复杂岩层以及多变工况等条件下,进一步提高旋冲钻进效率、降低成本成为深井、超深井钻井过程中面临的首要任务.文中首先介绍了旋冲钻井技术的基本概念及优势;其次,综述了液动和气动2种冲击器的研制情况及结构特点;再次,讨论了高效破岩机制的研究进展和优化策略;从次,阐述了钻进效率关键影响因素方面的研究成果;最后,基于旋冲钻井技术研究成果和面临的挑战,对其未来研究方向进行了分析和展望.

关键词：旋冲钻井动力方式钻进效率破岩机理高效破岩

CAP1400核主泵叶轮动应力计算及疲劳寿命预测

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排灌机械工程学报 2024年第3期42卷 236-242页

作者：汪家琼王瑞芝付强朱荣生徐伟王耽耽江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为实现核主泵叶轮疲劳寿命预测,考虑叶轮高温高压的恶劣运行工况建立流-热-固耦合计算模型,应用ANSYS CFX软件对核主泵叶轮内部流动的压力载荷和温度载荷进行非定常数值计算,在ANSYS Workbench中实现载荷向结构的传递,并对叶轮动力响应... 详细信息

为实现核主泵叶轮疲劳寿命预测,考虑叶轮高温高压的恶劣运行工况建立流-热-固耦合计算模型,应用ANSYS CFX软件对核主泵叶轮内部流动的压力载荷和温度载荷进行非定常数值计算,在ANSYS Workbench中实现载荷向结构的传递,并对叶轮动力响应疲劳载荷开展研究.利用雨流计数法对叶片危险部位的载荷数据进行统计分析,进一步结合Palmgren-Miner理论对核主泵叶轮的最小疲劳寿命周期进行预测.研究结果表明:叶轮在旋转过程中承受周期性交变应力的作用;叶轮叶片进、出口边与前、后盖板交接处容易发生内部应力集中,最大应力出现在叶片出口边与前盖板交接处,为142.57 MPa;叶片各危险部位承受应力波峰和波谷的时间基本一致;叶轮产生的疲劳为应力疲劳,疲劳破坏首先发生在叶片进口边与后盖板交接处;计算得到叶轮的疲劳寿命为277.94 a.研究结果可为叶轮的动态强度优化和疲劳设计提供一定参考.

关键词：核主泵流-热-固耦合叶轮动应力疲劳寿命

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丘陵山区机械化灌溉现状与发展思考

排灌机械工程学报 2024年第3期42卷 294-303页

作者：朱兴业赵莹袁寿其刘俊萍汤玲迪江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

针对目前丘陵山区机械化灌溉装备与技术单一,适应性差,缺少绿色化、智能化的灌溉模式等一系列问题,系统阐述了目前相关研究的现状和未来的发展趋势;全面了解目前丘陵山区机械化灌溉水平是后续开展相关研究的关键.通过分析目前丘陵山区... 详细信息

针对目前丘陵山区机械化灌溉装备与技术单一,适应性差,缺少绿色化、智能化的灌溉模式等一系列问题,系统阐述了目前相关研究的现状和未来的发展趋势;全面了解目前丘陵山区机械化灌溉水平是后续开展相关研究的关键.通过分析目前丘陵山区机械化灌溉的现状,适应丘陵山区机械化发展的要求,在机械化灌溉方面从国家政策入手到丘陵分区,结合丘陵山区的灌溉特点、目前的灌溉现状和相关经济因素进行了系统的总结.根据中国丘陵山区的国情以及相关政策,对丘陵山区机械化灌溉提出了相应的建议.可为未来丘陵山区机械化灌溉改造提供参考,补齐丘陵山区机械化灌溉装备与技术的短板,还可提高对丘陵山区机械化灌溉方面的重视,提升丘陵山区农业的灌溉水平,促进农业跨领域深度联合,推动农业可持续和现代化发展.

关键词：丘陵山区农业机械化灌溉装备机械化灌溉智能化

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导叶安装角度对离心泵叶轮结构特性的影响

排灌机械工程学报 2024年第3期42卷 217-222,229页

作者：裴吉刘总帅王文杰韩振华江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为提高带导叶蜗壳式离心泵的运行稳定性,研究了不同导叶安装角度对离心泵性能及叶轮结构力学响应的影响.以某带导叶蜗壳泵为研究对象,首先对其进行流场数值模拟,再通过静态和瞬态结构分析模块将水压力载荷导入叶轮结构,以实现单向流固... 详细信息

为提高带导叶蜗壳式离心泵的运行稳定性,研究了不同导叶安装角度对离心泵性能及叶轮结构力学响应的影响.以某带导叶蜗壳泵为研究对象,首先对其进行流场数值模拟,再通过静态和瞬态结构分析模块将水压力载荷导入叶轮结构,以实现单向流固耦合分析,研究不同导叶安装角度下叶轮变形与等效应力变化规律,最后通过模态分析研究叶轮结构的振动特性.结果表明:随着导叶安装角度减小,泵的高效区向小流量工况偏移,并且最高效率逐渐增大,最大提高2.1%;单向流固耦合分析得到的稳态结果与瞬态结果规律一致,其中叶轮最大变形量和最大等效应力值都随流量的增大而减小,在设计工况附近,都随导叶安装角度的减小而减小,最大差值为3.3%,且最大等效应力值变化的幅值较小;预应力对叶轮干模态固有频率的影响可忽略不计,与干模态对比,湿模态下的固有频率有较显著下降.

关键词：带导叶蜗壳式离心泵导叶安装角度单向流固耦合预应力模态

海水淡化高压泵与能量回收一体机水润滑轴承-转子系统稳定性

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排灌机械工程学报 2024年第1期42卷 21-29页

作者：潘文翊李岩张德胜敬睿胡敬宁叶晓琰江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为保障海水淡化高压泵与能量回收一体机的安全稳定运行,对轴颈倾斜时的水润滑转子系统的稳定性展开研究.基于流体动压润滑理论,采用差分法和微扰法,建立考虑四自由度的32动力系数模型,同时求解转子动力学方程,分析不同偏心距、倾斜角、... 详细信息

为保障海水淡化高压泵与能量回收一体机的安全稳定运行,对轴颈倾斜时的水润滑转子系统的稳定性展开研究.基于流体动压润滑理论,采用差分法和微扰法,建立考虑四自由度的32动力系数模型,同时求解转子动力学方程,分析不同偏心距、倾斜角、载荷下轴承的动静特性和口环间隙水膜产生的流体动压润滑效应对转子稳定性的影响.求解转子系统特征方程,并通过特征值实部对转子的稳定性进行分析.研究结果表明:倾斜运动对转子稳定性影响较大,四自由度下偏心率和倾斜角的增大使得32个动特性系数有不同程度的增大,从而减小运行过程中转子涡动产生的位移量,同时具有更高的承载能力;口环间隙水膜的动压润滑效应对转子稳定性具有不可忽视的影响,可使得转子的位移响应减小为原来的1/3,达到稳定运行的时间缩短为原来的1/3;一体机转子的极限转速为40000~45000 r/min,当转速超过极限转速时,系统出现正实部的特征值,增大口环宽度和减小口环水膜间隙厚度可增大转子的极限转速.

关键词：水润滑转子四自由度动静特性稳定性轴心轨迹

基于Omega涡识别方法的径流式水涡轮尾水管涡带特性

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排灌机械工程学报 2024年第4期42卷 395-402页

作者：蒋宇浩汤玲迪江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013

为了研究水涡轮尾水管的涡带特性与Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,对比了Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,并基于Omega方法和降维的Omega方法分析了不同工况下尾水管的涡带特性.结果表明:对于径... 详细信息

为了研究水涡轮尾水管的涡带特性与Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,对比了Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法对尾水管涡带的识别效果,并基于Omega方法和降维的Omega方法分析了不同工况下尾水管的涡带特性.结果表明:对于径流式水涡轮,通过合理调整阈值,Q准则和λ_(2)准则以及Omega涡识别方法均能识别到清晰合理的尾水管涡结构,而Omega方法阈值选取区间较小且具有不敏感性;水涡轮尾水管在小流量工况时会出现较长的涡带,不利于机械的稳定性.同时运用二维Omega涡识别方法与拟涡能指标,在不同工况下对尾水管各监测面进行定量分析,确定涡量浓度高的区域,研究尾水管的能量耗散规律.结果发现,尾水管进水口到弯管之间的区域涡量浓度最高,能量耗散最大,流态最不稳定,这可为该型式水涡轮的结构优化提供理论参考与数据支撑.

关键词：尾水管涡带涡识别数值模拟 Omega方法拟涡能

双层Si_(3)N_(4)/SiO_(2)隧穿结操纵的可重构光学伤害感受器

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光学学报 2024年第11期44卷 244-250页

作者：杨成东刘逸龙苏琳琳李欣蔚徐丽华无锡学院江苏省集成电路可靠性技术及检测系统工程研究中心江苏无锡214105

合理设计材料性能和器件结构,提出一种易于制造、低能耗、可重构的光学伤害感受器,它能够进行阈值触发的自适应双模跳跃,类似于阈值触发的光照疼痛警报。利用双层Si_(3)N_(4)/SiO_(2)隧穿结,基于Si_(3)N_(4)电介质的隧穿模式转变实现高... 详细信息

合理设计材料性能和器件结构,提出一种易于制造、低能耗、可重构的光学伤害感受器,它能够进行阈值触发的自适应双模跳跃,类似于阈值触发的光照疼痛警报。利用双层Si_(3)N_(4)/SiO_(2)隧穿结,基于Si_(3)N_(4)电介质的隧穿模式转变实现高强度和重复训练触发的模式跳变。当输出电流小于阈值时,该器件能够以较低的能量损耗密度(33.5 fJ/μm^(2))来表达一些常见的突触功能。因此,所提隧穿结的光学伤害感受器不仅能够为构建光照疼痛警报系统提供有用信息,而且能为阈值相关的新应用开辟新途径。

关键词：光电子学神经形态器件光学伤害感受器 Si_(3)N_(4)/SiO_(2)隧穿结隧穿模式阈值跳变

用于自监督表征学习的教师-学生互补掩码自动编码器

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哈尔滨工业大学学报 2024年

作者：黄靖叶少雄文元桥朱立夫黄亚敏武汉理工大学计算机与人工智能学院武汉理工大学智能交通系统研究中心

针对自监督表征学习中掩码图像建模(Masked Image Modeling，MIM)方法存在的上下游任务不匹配问题，提出了一种称为教师-学生互补掩码自动编码器的新预训练模型，即TSCAE模型。该模型由提供互补掩码机制的教师模块和学生模块组成，其中... 详细信息

针对自监督表征学习中掩码图像建模(Masked Image Modeling，MIM)方法存在的上下游任务不匹配问题，提出了一种称为教师-学生互补掩码自动编码器的新预训练模型，即TSCAE模型。该模型由提供互补掩码机制的教师模块和学生模块组成，其中教师模块基于Transformer结构负责图片中被掩区域（如随机掩蔽掉输入图片的75%部分）的预测，而学生模块则采用单一的编码器结构预测同一图片中剩余区域（如掩蔽掉输入图片余下的25%部分）。与此同时，为从大量可获取的无标签数据中预训练出更为丰富的视觉表征，TSCAE模型同时完成两类上游前置学习任务，分别是预测任务和对比任务。最后，TSCAE在COCO和Tiny-ImageNet上完成预训练。经测试，在包括VOC在内的三个公有数据集和两个私有数据集上，TSCAE在图像分类、目标检测和语义分割等下游任务上都表现出优于经典的掩码自编码器(MAE)的性能。特别是，TSCAE还在一定程度上缓解了预训练图片质量对于视觉表征学习编码器的影响。

关键词：预训练模型自监督掩码图像建模对比学习编码器

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TDJK—DS电动锁闭可控减速顶

减速顶与调速技术 1998年第4期 13-16页

作者：李洪歧哈铁减速顶调速系统研究中心

真空吸下式可控减速顶研制使用多年以后,发现其存在不少不足之处,针对这些不足研制成功的TDJK—DS电动锁闭可控减速顶克服了真空吸下式可控减速顶的不足,使减速顶的滑动油缸锁闭一致,大大地改善了难行车的走行性能,该顶电控阀工作电压低... 详细信息

真空吸下式可控减速顶研制使用多年以后,发现其存在不少不足之处,针对这些不足研制成功的TDJK—DS电动锁闭可控减速顶克服了真空吸下式可控减速顶的不足,使减速顶的滑动油缸锁闭一致,大大地改善了难行车的走行性能,该顶电控阀工作电压低,功率小,使用安全,节省能源.

关键词：铁路驼峰编组站减速顶自动控制设计 TDJK-DS电动锁闭可控减速顶