摘要：[目的]天然气管道掺氢输送是目前氢能输送的主要方式,随着氢气的掺入,天然气管道内流体的黏度降低,导致湍流生成和发展变得更加复杂。[方法]为了准确预测氢气与天然气掺混后气体的流动特性,提出了一种将大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)与舒曼(Schumann)模型耦合的LES-Schumann模型。该模型采用LES分析大尺度涡流特征,同时用Schumann模型捕捉流动不稳定引起的小尺度湍流变化,从而弥补了LES在小尺度湍流建模中的不足。采用LES-Schumann模型对不同掺氢比下的管道混合气体流动特性进行研究,分析了密度、体积分数、湍流黏度、压力等参数的变化,探讨了掺氢比对气体流动、湍流特性及氢脆敏感性等方面的影响。[结果]LES-Schumann模型能够精确预测氢气与天然气掺混后气体的流动特性,其模拟结果与实验数据的平均误差仅为3.422%,验证了该模型在模拟氢气与天然气掺混流动中的高可靠性。随着掺氢比的增加,管道内混合气体的密度逐渐降低,氢气的体积分数增大,管道压力也显著上升,尤其在氢气与天然气的混合起始位置,湍流黏度达到最高值,湍流现象最为剧烈。掺氢比对掺混气体混合均匀性、氢脆敏感性系数的影响呈非线性变化。当掺氢比为20%时,气体混合均匀性最佳,其氢脆敏感性系数仅比掺氢比10%工况下增加0.41%,氢脆化风险较低;当掺氢比增至30%时,气体混合均匀性下降,氢脆化风险随之增加。[结论]LES-Schumann模型可用于预测不同掺氢比下氢气与天然气掺混后气体流动特性,揭示其氢脆化风险。20%的掺氢比能够保证氢气与天然气掺混均匀性最佳,并有效控制由氢气与天然气掺混引起的压力升高、湍流黏度增加及氢脆化风险等潜在问题。研究成果为掺氢天然气管道的优化设计与运行提供了重要的理论依据。

摘要：为满足大庆油田数字化、网络化、集成化发展对信息服务和运维管理的需要,我们提出以提高信息系统服务质量、维护能力、管理水平为出发点,采用先进的分布式采集、数据实时处理、动态数据模型、数据总线等技术,设计并建设了信息系统运维平台,并重点围绕IT资源配置、集中监控工具两个方面,展开深入研究和实践,实现信息资源统一管理,并通过IT设备的集中监控实现"被动运维"向"主动预防"转变。

摘要：“材料腐蚀与防护”是油气储运工程专业的基础课程之一,在学科体系规划中起着至关重要的作用,有助于提高学生理解能力以及解决相关问题的能力。根据课程特点以及现阶段的教学现状,在教学内容优化、教学方式多样化、科研训练与教学相结合、综合实验平台搭建等方面采取一系列方法上的改进与探索,旨在提升学生的学习自主性,培养学生的创新精神,掌握理论知识与学科素养并有效转化为实践技能,构建新型教学模式,完善教学过程,为实现对学生的全方位培养助力。

摘要：在换热器设计中,通过了解铅铋介质在管束中的旋流和涡流等三维流场特性,可以更好地预测和评估换热管设计,确保换热器的安全稳定运行。本研究基于数值模拟对温度为200℃、入口流速为0.5 m/s的铅铋介质在螺旋盘管中的漩涡脱落问题开展研究,以验证后的大涡模拟(LES)方法计算结果为标准,与不同模型进行对比,得到关于此问题的较高计算效率求解模型。结果表明,分离涡模拟(DES)剪切应力传输模型(SST) k-ω与LES模型相比具有较高的计算效率;在研究范围内螺旋盘管至少受漩涡脱落和湍流激振的影响,不同管子之间的脱落漩涡相互影响,导致升阻力频谱出现多峰特征;与直管束不同,螺旋管束下游的流动结构和速度分布都是不对称的,由于螺旋盘管升角的存在,增强了管间间隙的法向速度,且螺旋盘管的盘绕形状使横向速度分布更加不均匀。

摘要：定位绕丝设计广泛应用于金属快堆堆芯设计及气冷快堆堆芯设计中,本文基于三维精细化绕丝定位棒束通道网格模型模拟分析了定位绕丝螺距、定位绕丝数量及定位绕丝形状对超临界二氧化碳在棒束通道中流动换热的影响。模拟结果表明定位绕丝螺距比定位绕丝数量及定位绕丝形状对温场流场的影响更大,定位绕丝螺距小于200 mm时,进出口压降大幅增加,表面换热系数增加,温度不均匀度大幅降低;随着定位绕丝数量增加,进出口压降线性增加,表面换热系数变化不大;圆形定位绕丝可以以较小截面积达到与方形定位绕丝相似的效果,梯形定位绕丝对流场影响不如矩形定位绕丝。

摘要：棒束燃料组件是浮动堆的燃料形式之一,浮动堆在运行期间受风浪等影响会发生起伏、摇摆等运动,导致系统流量、压降等热工参数发生周期性波动,影响棒束通道内流动换热特性。针对摇摆条件下自然循环系统棒束通道传热问题,开展了摇摆运动工况下棒束通道换热特性实验研究。结果表明:摇摆运动会增强系统平均换热性能,使得平均换热系数发生周期性波动,功率越高,相对波动幅度越小;对于子通道局部换热特性,其受二次流影响较大,以通道中央为轴,摇摆运动会增强靠近摇摆轴一侧子通道内局部换热性能,降低远离摇摆轴一侧;功率越大,子通道局部换热系数波动越小。

摘要：对于超临界CO_(2)布雷顿循环中的印刷电路板换热器,其复杂结构与工作介质的特殊物理性质将导致集总参数方法出现较大的计算误差。为提升印刷电路板换热器的换热参数的计算精度,本文基于Modelica语言,采取分节点建模方法,开发了印刷电路板换热器的热工水力特性计算程序,对其稳态运行时的换热参数进行了分析。结果表明:印刷电路板换热器的通道内超临界CO_(2)的对流换热系数沿流动方向发生显著变化。与设计值相比,分节点计算程序的最大相对误差小于3%,计算精度相比于集总参数方法显著提升,因此有必要采取分节点计算方法以提高计算精度。研究结果可为超临界CO_(2)布雷顿循环系统中印刷电路板换热器的设计和仿真提供参考。

摘要：直流蒸汽发生器(OTSG)中存在全流型沸腾换热、两侧耦合换热及结构复杂且尺寸跨度大等特征,使得采用计算流体力学(CFD)与三维精细化建模方法分析包含大规模换热管束的OTSG三维温度场时面临计算难度高、求解效率低和求解稳定性差等问题。本文基于全流型沸腾传热模型与流型判别模型,以印度快堆直流蒸汽发生器测试模型(SGTF)为研究对象,建立了管侧从过冷水到过热蒸汽的一维全流型沸腾传热模型及其与壳侧三维精细化CFD模型的跨尺度耦合求解模型,实现了OTSG每根换热管与壳侧三维流体域的独立耦合,并开展了堵管分析。通过与实验数据的对比分析验证了该方法的有效性。研究结果表明:采用管侧一维全流型沸腾传热模型与壳侧三维CFD模型的跨尺度耦合方法,可准确预测每根换热管全高度上的温度分布及主要传热特征点,能获得不同换热管及管壁之间的温度差,且易于实现堵管分析;跨尺度耦合求解方法避免了直接采用三维多相流模型,大幅提高了OTSG三维温度场的求解效率及稳定性。本文研究为OTSG的设计与安全校核提供了一种高效的三维精细化数值分析方法。

摘要：核电厂需要大量控制系统来实现系统有效控制与安全运行,其中核电站堆芯是放射性核燃料热源的关键部件,反应堆功率控制关系到核电厂运行的安全性与经济性。为解决传统PID控制器难以准确应对非线性、大功率范围的功率控制问题,本研究以某压水堆核电厂为对象推导并建立了反应堆堆芯模型,采用基于策略梯度的深度强化学习方法与PID控制器结合建立的自适应控制器进行功率控制仿真。仿真结果表明:相较于传统PID控制器,所设计的基于深度确定性策略梯度算法的自适应功率控制器,响应速度更快、控制精度与稳定性更高,同时具有较高的鲁棒性,可以准确快速地控制堆芯功率,跟踪负荷变化。

摘要：针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))与液态铅铋合金在印刷电路板换热器内耦合换热问题,本文建立了“1对2型”直通道印刷电路板换热器换热单元三维模型。采用数值模拟方法对S-CO_(2)与液态铅铋合金耦合换热特性进行了研究。结果表明:冷侧S-CO_(2)对流换热热阻远大于热侧液态铅铋合金热阻,即印刷电路板换热器整体换热更受制于S-CO_(2)的影响,且S-CO_(2)侧的换热强度决定了整体换热的下限。改变S-CO_(2)侧入口质量流速比改变液态铅铋合金侧入口质量流速对印刷电路板换热器换热器单元功率影响程度更大。S-CO_(2)侧入口质量流速每增加1 kg/s,换热功率增加335.77 kW。本文研究结果可为后续液态铅铋合金与S-CO_(2)耦合换热研究和印刷电路板换热器设计提供参考。