/oa /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402001 为了获取均匀的天然气掺氢混合气，确保掺氢燃气管道稳定、安全输送，采用数值模拟与试验相结合的方法研究了天然气与氢气在SMX静态混合器中的掺混特性及影响因素，详细分析了掺混单元数量、运行工况和掺氢体积比等因素对掺混性能的影响。研究结果表明，氢气与天然气的混合主要依赖于混合单元不断改变流动状态，实现左旋和右旋相互交替，达到均匀混合。流动损失主要取决于静态混合器内流动速度，综合考虑SMX静态混合器的压力损失和混合均匀度性能指标，采用4个掺混单元、进口气流速度10 m/s是一个优选方案。此外，增大掺氢体积比和加长流经混合器出口下游管道长度均有利于提升氢气和天然气掺混均匀度，要结合燃气管道的具体情况来确定掺氢体积比的合理范围。 2024年03月25 00:00 2024年02期 1 9 3354297 刘永振¹，陈天昊²，赵序海¹，Ihsan Shahid¹，Anas¹，肖秋红¹，马凡华¹ /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402002 基于声波传播理论，建立并推导了声波在弯管处的Helmholtz方程。采用COMSOL Multophysics软件的压力声学模块，对不同弯曲半径的直角弯管进行频域分析，研究了不同弯曲半径弯管内声波传播特性规律。研究结果显示，弯曲半径对弯管内声波散射系数和传输损耗具有显著影响，弯曲半径较大的弯管曲率较小，弯管内声波散射效应较弱，传输损耗较小，声压级较高；弯曲半径较小的弯管曲率较大，弯管内声波散射效应较强，传输损耗较大，声压级较低。低频段内，声波波长大于弯管弯曲半径，散射系数与传输损耗较小；高频段内，声波波长接近或小于弯管弯曲半径，散射系数与传输损耗较大。 2024年03月25 00:00 2024年02期 10 17 2170852 廖 平^1a，董超群^1a，1b，骆江华^1a，汪 战^1a，刘建勋^1a，1b，黄成于²，任连城^1a，1b /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402003 基于计算流体动力学方法，采用Fluent软件中的雷诺应力模型和颗粒随机轨道模型，选取旋流除砂器常见工作状态，数值模拟研究了颗粒入口速度在5～15 m/s、质量浓度在10～30 kg/m3变化时对旋流除砂器壁面磨损的影响，得到了旋流除砂器内壁磨损分布规律。模拟结果表明，旋流除砂器壁面磨损分布并不均匀，入口环形空间以及底流口附近磨损率较大。颗粒入口速度和质量浓度的变化对旋流除砂器壁面磨损整体分布影响较小，但入口速度的变化会改变各磨损区域内磨损最严重点的位置，入口环形空间壁面磨损位置变化最为明显，而颗粒质量浓度的变化则对壁面磨损最严重点的位置影响较小。颗粒入口速度和质量浓度的增大都会使旋流除砂器最大磨损率增大，入口速度对旋流除砂器最大磨损率的影响比质量浓度更大。 2024年03月25 00:00 2024年02期 18 22 2414393 梅毅，刘杨，罗元，刘祎 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402004 裂纹缺陷引发的管道强度下降是埋地油气管道的主要事故原因之一，而高强度、高模量、耐腐蚀的碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）可以很好地缠绕修复缺陷管段。针对有/无CFRP修复20钢含矩形裂纹缺陷管道，采用ANSYS有限元软件模拟内压载荷作用下含裂纹管道修复前后的响应过程，分析了裂纹角度、裂纹长度、裂纹深度、修复长度及修复厚度等参数对含裂纹管道强度的影响规律。研究表明，含裂纹管道的最大Mises等效应力随着裂纹与管道轴向夹角的减小、裂纹长度和深度的增大而增大，内压的增大加剧了缺陷参数对管道强度的影响程度。在工程中要严格控制裂纹在深度和长度方向的扩展，在内部减压后再维修含裂纹管道。CFRP修复厚度是修复后含裂纹管道强度的主要影响因素，随着修复厚度一定程度的增大，含裂纹管道最大Mises等效应力呈线性下降。 2024年03月25 00:00 2024年02期 23 31 3402177 王琪，周云，陈岑 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402005 在固定式打磨台上进行高精细度的金属打磨已成为机械制造工艺中的重要环节。为改善某公司固定式打磨台的排风除尘效果，提出了2种优化方案。采用CFD-DPM相互耦合的数值模拟方法，对打磨过程中固定式打磨台上的粉尘质量浓度分布情况进行分析，并对原固定式打磨台及2种优化方案的固定式打磨台排风除尘效果进行对比研究。研究结果表明，原固定式打磨台的排风除尘效果较差，而2种优化方案都能在一定程度上降低打磨过程中的粉尘质量浓度。当排风孔数量增加到4个和5个（上2下3）时，排风除尘效果较佳。在此基础上，通过在固定式打磨台安装风幕，对比得出安装风幕的4个排风孔固定式打磨台的排风除尘效果最佳，其呼吸带高度粉尘质量浓度和最大粉尘质量浓度相比未安装风幕分别降低了99.88%和91.81%，值得在相关工业实践中推广使用。 2024年03月25 00:00 2024年02期 32 38 2429614 江超，虞斌，李佳豪，吕林 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402006 以某双燃料船舶液化天然气加注系统的真空绝缘双壁管管系为例，通过理论应力计算和有限元软件应力计算结果的比较，验证了有限元应力计算软件的可行性。基于最大允许跨距计算和设计图样，对真空绝缘双壁管管系进行建模、应力计算及分析，确定了管系最大应力数值和应力过载节点。通过将支座类型由Anc改为Guide，并减少支座数量，完成了真空绝缘双壁管管系支座的优化设计，优化设计后各应力过载节点的二次应力均小于许用应力。 2024年03月25 00:00 2024年02期 39 44 1971374 李艳 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402007 传统的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术仅对采集的数据进行降噪处理，巡检效果不佳。设计了缓冲区分析和空间叠加分析下的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术。利用红外图像采集设备，对石油管网运行过程中的数据进行采集，并对采集的数据进行灰度化、对比度增强和降噪处理。利用空间叠加分析的特性，将预处理的图像数据进行叠加，通过计算提取叠加后的图像数据特征，在缓冲区分析的作用下设定巡检路径规划三维空间，通过计算巡检点到虚拟直线之间的距离构建相应的巡检路径规划模型，通过对规划的巡检路径进行评价，判断当前路径是否符合要求，从而完成对石油管网时序标准化片段的巡检。仿真实验表明，缓冲区分析和空间叠加分析下的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术的巡检安全性指标为0.954，与传统的智慧石油管网时序标准化片段巡检技术相比巡检效果更好，可靠性更强。 2024年03月25 00:00 2024年02期 45 49 1111373 谢 锐¹，杨 旸¹，蒋丽琼¹，彭 睿¹，刘永德² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402008 罐式集装箱因安全性高、承载量大、性价比高、运输灵活以及可以实现多种运输方式快速切换等特点，成为液体货物点对点运输的主要装备。近年来，大容量、高承载能力成为罐式集装箱发展的主流方向。提出了一种波纹夹层结构增强的新型矩形罐式集装箱，并建立了新型罐式集装箱罐体结构的理论设计方法。应用该方法设计了承载能力为1 MPa的新型罐式集装箱罐体，并将设计结果与有限元仿真计算结果进行对比。研究结果表明，相较于传统罐式集装箱，新型罐式集装箱的容量效率提升了17.2%；理论设计方法计算的应力分布特征与有限元计算结果一致，最大误差为6.21%，该理论设计方法可以满足工程需要。理论设计方法可以对任意正交各向异性夹层结构增强的新型罐式集装箱罐体进行设计，具有较高的可移植性。 2024年03月25 00:00 2024年02期 50 58 2868598 鲍硕，李明轩，陆晓峰，朱晓磊 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402009 在石油运输管道建设与维护中，清管作业十分关键。收球筒是管道清管作业中必不可少的设备，其壳体接管开孔区域是承压薄弱部位，最易发生破坏。采用ANSYS17.0有限元分析软件，根据收球筒的主要设计条件和结构参数，按照JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准（2005年确认）》的规定，对中海油陵水气田首台高压收球筒壳体多个开孔区域的主要受压元件进行应力分析与强度评定。结果表明，分析设计的高压收球筒满足应力强度评定要求，符合工程项目验收条件。 2024年03月25 00:00 2024年02期 59 65 2938770 陈林袁¹，豆少刚²，贾 磊¹，刘维康³，梁海亮⁴，王海鹏²，谢腾腾²，陈建华² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402010 移动式压力容器中的低温罐箱常用于运输低温液化气体。低温罐箱采用双层结构，在运输过程中受到的惯性力载荷作用导致整体结构应力分布不均，传统的力学理论不能完全适用于低温罐箱应力强度分析。基于静力学理论，应用ANSYS有限元数值仿真软件，分析了低温罐箱整体应力。对低温罐箱进行响应面实验设计及3D响应面分析，总结出内筒体应力受内筒体厚度影响最大，加强圈应力受八点支撑区域加强圈高度影响最大。使用ANSYS响应面优化设计模块，对低温罐箱内筒体和加强圈进行结构优化。优化之后内筒体厚度减薄20%，八点支撑区域加强圈厚度减薄50%，内筒体减重17%，低温罐箱整体质量减少0.8 t，低温罐箱结构应力满足JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准（2005年确认）》要求，达到了安全性与经济性兼顾的目的。 2024年03月25 00:00 2024年02期 66 72 1873219 王涛，董金善，吴华庆，柏凯旋 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402011 中缅原油管道（国内段）所处地理环境复杂，地质灾害频发，管线起伏落差大，沿线多个阀室安装有旋启止回阀。针对旋启止回阀结构对通过的内检测器造成损伤的问题，优化改进设计了一种基于压电超声技术并具备自保护功能的管道腐蚀内检测器。采用计算机辅助分析方法，模拟仿真得到内检测器通过旋启止回阀过程中，各保护功能模块均能起到良好的保护作用。压电超声腐蚀内检测器在中缅原油管道（国内段）工业现场得到多次成功应用，应用和开挖结果表明，压电超声腐蚀内检测技术及装备完全适用于中缅原油管道（国内段）的工况特点，检测数据准确可靠，对确保中缅原油管道的安全平稳运行提供了新的技术支持和保障。 2024年03月25 00:00 2024年02期 73 80 4007219 李振北，邱长春，白港生，关晶鑫，蒲晓晨，蒋坤泠 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402012 某工厂现有圆锥形固体粉料料斗在出料过程中出现下料不畅问题，采用加装自动振动器进行间歇性循环锤击的初步解决方法，但效果不佳。通过分析料斗结构、料斗流型及固体粉料特性等影响料斗下料的因素，认为引起料斗下料不畅的主要原因是料斗倾斜角过小，造成了物料的偏流和沉积。运用改流体概念，提出在料斗内加装整块贯穿式倾斜挡板，加大料斗倾斜角的优化改进方案。改进后彻底解决了料斗下料不畅问题，生产效率大幅提高，现场应用效果良好。 2024年03月25 00:00 2024年02期 81 85 1144880 苑得印¹，赵国相² /oa/darticle.aspx?type=view&id=202402013 （中国石油化工股份有限公司天然气分公司 广西天然气销售中心，广西 南宁 530000） 2024年03月25 00:00 2024年02期 86 88 761967 牛亚龙