辽宁石油化工大学学报
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初始状态对传染病传播过程影响的仿真研究
佟昕媛, 曹宇, 魏海平
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 92-96.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.015
摘要41)   HTML2147483647)    PDF (1094KB)(175)    收藏

长期以来,研究人员大都通过对染病节点在复杂网络中的传播过程进行分析,进而达到预测和防治传染病传播的目的。将SEIR传播动力学模型推广至无向无权大型小世界网络中,并为节点间赋予权值作为感染能力,选用2种初始节点选择方法进行多次仿真实验;在传统的通过感染人数、感染阈值判断传播影响的基础上,又增加了感染概率、峰值、拐点时间的具体值,更加全面地分析了初始节点选择对传播过程的影响。结果表明,初始节点的度与介数越大,其传播的规模越大,传播速度越快,达到平衡时间越短。研究内容可为预防和控制传染病传播提供一定的参考价值。

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一种基于拆卸复杂度的管路敷设顺序优化方法
刘媛杰, 柳强
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 86-91.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.014
摘要35)   HTML2)    PDF (1456KB)(14)    收藏

航空发动机内部管路数量众多,这些管路的排布顺序对系统整体敷设效果具有一定的影响。为了减少多管交叉敷设程度,借鉴产品装配拆卸思路,设计管路拆卸复杂度评价方法,采用一种离散型鸡群优化算法(Discrete Chicken Swarm Optimization,DCSO)求解管路敷设顺序规划。首先,提出了一种管路拆卸复杂度的计算方法,进而评价了管路系统敷设方案的复杂程度。其次,通过A*算法对管路进行了预规划。然后,基于工程规则设计了一种绕障算法对管路进行了调整。最后,以管路长度和拆卸复杂度为优化目标,基于DCSO算法对管路敷设顺序进行优化,并通过敷设算例验证了所提方法的可行性。

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一种Apriori算法的高效实现方法及其应用
吴春旭, 贾银山, 于红绯
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 78-85.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.013
摘要42)   HTML3)    PDF (984KB)(11)    收藏

针对Apriori算法在扫描数据库和低维频繁项集时效率较低的问题,提出了一种基于Apriori算法的高效实现方法EI_Apriori算法。该方法基于向量的存储结构和预剪枝,降低了扫描数据库和低维频繁项集的次数,进而提高了Apriori算法的效率。根据学生成绩分析的实际情况,在关联规则挖掘中增加了课程间先后关系的约束,在关联规则中增加了对成绩等级区间的约束,将调整后的EI_Apriori算法在成绩关联分析中进行了应用。结果表明,EI_Apriori算法能精确地找到符合现实需求的关联规则,证明了EI_Apriori算法的优越性。

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凹陷管道建模方法及其力学性能影响参数研究
胡正兴, 包瑞新, 边小丹, 彭启强, 郭宇
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 72-77.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.012
摘要45)   HTML4)    PDF (2144KB)(30)    收藏

利用三维扫描仪对凹陷管道进行数据采集及建模,评价了凹陷管道处的剩余强度;在建立模型的基础上,运用ABAQUS软件对三维建模的含凹陷管道进行有限元分析,采用数值模拟的方法进行了应力应变分析;通过几何变形检测方法对凹陷管道进行检测,计算并分析凹陷管道处的应力应变,对凹陷管道的承载能力进行了评估;对管道有/无内压两种情况进行了对比分析。结果表明,在有/无内压两种情况下,凹陷处的最大Von Mises应力相差较大;在有内压情况下,最大Von Mises应力位于管线凹陷处的周边,而不是凹陷处;在有内压情况下,凹陷附近区域的最大等效应力为 22.6 MPa,而无内压情况下的最大等效应力为14.8 MPa;压头设置50 mm的向下位移约束,管道所受的最大Von Mises应力分布在凹陷最深处,其值为710.3 MPa,最大等效应变为8.99%,分布在凹陷管道的内侧。在工程应用中,采用三维扫描技术可以更快捷地得到管道凹陷的轮廓,利用输出数据为后续的应力应变分析、管道评价以及修复提供技术支持。

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加装管端隔热层提高换热器安全性的模拟研究
张准顺, 郭强, 马贵阳, 李洋, 陈红伟
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 67-71.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.011
摘要20)   HTML2)    PDF (1318KB)(13)    收藏

提出了一种通过在换热管入口端加装管端隔热层来提高管壳式换热器安全性的方法。基于SIMPLE算法,建立了三维管壳式换热器的端部温差瞬态变化模型,研究了隔热层厚度、隔热层材质对换热器安全性的影响。结果表明,与无管端隔热层的换热管相比,加装管端隔热层时,不管是加装何种材质的管端隔热层,换热管两侧温差均明显降低;管端隔热层的厚度及隔热层材料的导热系数越大,换热管两侧温差降幅、瞬时热冲击应力及温差热应力降幅越大,换热器的安全性越高;当管端隔热层厚度为247.5 mm、导热系数为2.090 0 W/(m?K)时,换热管两侧最大瞬时温差可降低10.1%,稳定工作时最大温差可降低12.5%,瞬时热冲击应力和温差热应力可分别降低10.1%和12.5%。

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高压掺氢天然气管道泄漏扩散与失效后果的数值模拟研究
高标, 赵若彤, 郐楚婷, 胡梦玉, 王国付
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 60-66.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.010
摘要49)   HTML16)    PDF (1360KB)(34)    收藏

针对高压管道在失效泄漏后产生的欠膨胀射流问题,利用Birch理论模型用伪源代替实际管道的泄漏孔。在不同掺氢比(HBR)、泄漏孔直径、管道运行压力的条件下,研究了掺氢天然气(HDNG)管道泄漏扩散后果区体积分数分布情况、爆炸危险边界、爆炸危险范围的变化规律。结果表明,随着HBR的增加,减少了泄漏扩散后HDNG的聚集,爆炸危险范围逐渐减小,远端危险性降低;随着HBR的增加,爆炸危险边界高度降低,近端危险性增大;随着泄漏孔直径与管道运行压力的增加,泄漏扩散后HDNG的影响区域扩大,爆炸危险边界高度上升,爆炸危险范围逐渐增大,远端危险性增大。

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海上高温高压气井析蜡机理及防治对策
阮洪江, 刘峰, 冯燕娴, 程川辉, 来荣辉
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 54-59.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.009
摘要40)   HTML3)    PDF (1997KB)(27)    收藏

针对海上高温高压气藏气井开采过程中结蜡的问题,采用气?液?固流体相平衡理论及节流效应原理,分析了海上异常高温高压气井析蜡机理,发现高温高压气井蜡沉积主要发生在关闭气井翼阀瞬间温度急剧降低的油嘴位置处。根据相平衡理论,对高温高压气井原始地层流体进行了相态恢复和表征,准确描述了气?液?固三相流体相态变化特征、蜡的析出机理和析出过程。依据相平衡模型分析了气井结蜡位置、流体组分组成变化和结蜡的影响因素,合理解释了高温高压气井析蜡机理是温度压力急剧变化导致流体由气态向液态,再向固态瞬时相变的过程,并提出了相应防治策略。

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油气井独立筛管防砂失效原因分析
高文龙, 邵先杰, 马平华, 马胜利, 韩森伟
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 47-53.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.008
摘要49)   HTML9)    PDF (2767KB)(17)    收藏

独立筛管防砂是当前油气井最常用的防砂方法之一。随着油气田开发的不断深入,独立筛管防砂系统所处的工作环境和自身条件发生变化,受高温高压、外部载荷、腐蚀、流体冲蚀等多种因素的影响,容易引发防砂失效,严重影响油气井的正常生产。结合长期矿场实践和理论分析可知,造成防砂失效的主要原因是防砂封隔器失效、密封机构失效、防砂筛管失效,其中防砂筛管失效是最主要原因,筛管冲蚀、筛管腐蚀、地质因素和特殊作业等是导致防砂筛管失效的主要因素。通过对油气井的防砂失效原因的深入分析,为油气井防砂工艺采取预防措施、避免防砂失效而影响生产提供了重要依据。

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玻璃钢管壁/原油界面特性对高含水原油低温集输的影响
张富强, 王坤, 高丽娟, 王多琦, 黄启玉
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 42-46.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.007
摘要43)   HTML11)    PDF (919KB)(15)    收藏

我国大部分油田已进入开采中后期,油井采出液含水率较高,玻璃钢管道因其良好的抗腐蚀性广泛应用于油田地面集输系统。同时,为了节约加热能耗,可采用低温集输工艺输送高含水原油,但可能出现的原油黏附问题严重威胁系统安全。因此,探究玻璃钢管壁/原油界面特性,对揭示高含水原油低温集输黏附机理具有重要意义。基于接触角仪探究了含蜡原油在玻璃钢和不锈钢表面的界面特性。结果表明,在水相中,油滴在不同材质平板的接触角随温度的降低而增大,且油滴在玻璃钢表面的接触角大于在不锈钢表面的接触角,油滴在水相中的界面张力随温度的降低而增大;与不锈钢表面相比,油滴在玻璃钢表面的黏附功较小,油滴之间的内聚功随温度的升高而减小;在集输系统中,凝油不易黏附于玻璃钢管道,玻璃钢管道更有利于低温集输工艺的实施。

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Ln⁃MOF质子传导材料研究进展
李虹陆, 黄亮亮
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 35-41.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.006
摘要49)   HTML5)    PDF (1489KB)(22)    收藏

质子传导材料是传感器和燃料电池的重要组成部分,近年来人们对晶态质子传导材料的研究主要集中在金属有机框架材料(MOF)方面。镧系金属有机框架(Ln?MOF)是MOF家族的重要一员,镧系离子因具有较强的配位能力、路易斯酸性和复杂的功能性,容易形成稳定的多样性骨架。对主体骨架中引入不同功能性酸基团(羧酸、膦酸或磺酸基团等)的Ln?MOF材料在质子传导方面的研究进展进行综述,并对Ln?MOF材料在质子传导研究中面临的挑战做出展望。

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原位纳米粒子增强Al基复合材料的微观组织及高温力学性能
张君儒, 卢宝印, 李金权, 昝宇宁, 王文广
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 26-34.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.005
摘要18)   HTML5)    PDF (10323KB)(11)    收藏

以纳米TiO2为添加相,按一定比例添加B2 O3和H3BO3,采用高能球磨和粉末冶金法相结合的方法制备了体积分数为4%的纳米氧化物粒子增强Al基复合材料,最后在723 K的条件下以16∶1的挤压比制备了复合材料棒材。结果表明,经过4 h的球磨后,可以实现纳米氧化物在Al基体中的弥散分布;经过893 K的真空热压后,添加相与Al基体发生原位化学反应并生成了Al2O3等。当Ti与B物质的量比为1.0∶1.5时,复合材料的力学性能最优;同时,当B元素的先驱体化学成分不同时,复合材料的力学性能差异显著;TiO2+H3BO3/Al在室温和623 K下的拉伸强度分别为507.7 MPa和151.3 MPa,展现出最高的室温力学性能;TiO2+B2O3/Al在室温和623 K下的拉伸强度分别为353.7 MPa和167.1 MPa,展现出最佳的高温力学性能。

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藁本中黄酮类化合物的提取及体外抗氧化活性研究
冯雅郡, 韩秋菊, 王晨, 潘睿悦, 任璐, 罗静雯
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 20-25.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.004
摘要36)   HTML2)    PDF (1367KB)(10)    收藏

采用单因素实验与响应面实验结合的方法,优化了藁本中黄酮类化合物的提取工艺,并进行了体外抗氧化实验。结果表明,最佳提取工艺条件为:提取时间为2.5 h,提取温度为83 ℃,乙醇体积分数为84%,液料比为35 L/g(乙醇溶液体积与藁本粉末样品质量之比);在最佳提取条件下,藁本黄酮得率达到(22.64±0.18) mg/g;藁本黄酮具有一定的抗氧化能力,对·DPPH的清除效果最好,对·OH的清除效果次之,对·O 2 - 的清除效果最差;对Fe3+具有一定的还原能力。

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NaX分子筛吸附分离CO 2/CH 4的巨正则蒙特卡洛模拟
赵静, 刘添翼, 李强, 张晓欣, 秦玉才, 宋丽娟
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 13-19.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.003
摘要40)   HTML4)    PDF (2432KB)(40)    收藏

采用巨正则蒙特卡洛模拟与理想吸附溶液理论相结合的方法,研究了CO2、CH4分子在NaX分子筛上的吸附性能。通过对比实验数据在不同吸附理论模型下的拟合结果并计算相应的吸附热,描述了CO2、CH4气体的吸附分离过程。结果表明,CH4分子的吸附强度比CO2分子弱,更贴近理想吸附;CO2分子的吸附选择性随其在空气中的体积分数升高而降低,在低压条件下随温度的升高而降低。因此,低温低压更有利于CO2分子的分离。

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硅酸盐水泥固化/稳定化剩余污泥探索研究
卫建伟, 付怀佳, 梁纪灵, 贺涵, 韩婷婷, 张颜, 韩杰
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 7-12.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.002
摘要56)   HTML6)    PDF (1171KB)(20)    收藏

以普通硅酸盐水泥固化污水处理厂剩余污泥为建筑材料,探索了剩余污泥资源化处置方法。将剩余污泥与水泥按照一定配比混合均匀,置于标准养护箱中养护3~28 d,以污泥?水泥固结体无侧限抗压强度(RC)和总有机物质量分数(TOC)为评价指标。结果表明,当污泥与水泥质量比(Rm)为0.63、液固质量比(Rl/s)为0.31时,固结体28 d的RC约为6.9 MPa,该强度不满足非烧结砖最低强度要求,但满足剩余污泥填埋要求;污泥?水泥固结体浸出液中有机物质量分数(TOCl)较固结体中初始有机物质量分数(TOC0)减少约86%。硅酸盐水泥固化剩余污泥可以有效地将剩余污泥中有机物稳定在固结体中,对其进行填埋处理可有效抑制剩余污泥对土壤的二次污染。

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大港页岩油高频脉冲处理参数优化研究
杨东海, 程晓瑞, 栾健, 仲洪旭, 陈朝辉, 赵昕铭, 谢卫红, 云庆
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 1-6.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.02.001
摘要107)   HTML23)    PDF (1644KB)(33)    收藏

页岩油具有凝点高、含蜡量高、乳化程度高的特点,导致传统热化学脱水工艺对页岩油采出液处理效果欠佳,难以达到外输标准。高频脉冲原油处理技术可以高效脱水,但对页岩油采出液处理参数的优化研究较少,因此研究了高频脉冲原油处理技术对大港页岩油采出液的处理效果,并对处理参数进行了优化。结果表明,高频脉冲脱水技术可以实现页岩油采出液有效破乳,显著降低页岩油含水率。通过处理参数的优化发现,电场强度和电场频率的提高均有利于提高脱水效率,同时,存在脱水效果最好的电场处理时间、操作温度以及破乳剂质量分数参数;在电场强度为200 kV/m、电场频率为5 kHz、电场处理时间为60 min、操作温度为75 ℃、破乳剂质量分数为0.010%的条件下,页岩油脱水后含水率为0.48%,综合效益最好。研究结果为页岩油采出液处理参数优选提供了技术支撑。

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封面目录
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (2): 0-.  
摘要703)      PDF (3366KB)(35)    收藏
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一种基于马尔科夫随机场的脑MR图像分割改进算法
王国良, 任允帅, 王阳
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 89-96.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.015
摘要63)   HTML2147483647)    PDF (1368KB)(283)    收藏

高斯混合模型(GMM)易受噪声影响,马尔科夫随机场(MRF)模型能够很好地刻画空间特性。两者结合适用于对含有噪声的图片进行分割,但MRF模型用于图像分割时,容易出现过分割现象。针对这个问题,提出一种自适应权值系数的图像分割改进算法,从核磁共振成像(MRI)中较好地分割出脑脊液、灰质和白质组织。首先,使用K?means算法得到初始分割结果,通过期望最大化算法(EM)估计GMM参数,进而得到图像像素灰度的联合概率能量函数。然后,利用MRF邻域系统中心像素与邻域像素的灰度值、后验概率和欧式距离得到自适应的权值系数,使用MRF模型得到先验概率能量函数。最后,借助贝叶斯准则得到最终图像分割结果。实验结果表明,该算法具有较强的自适应性,能够较好地克服噪声对图像分割的影响织。与同类算法相比,该算法对含有噪声的脑部MRI图像具有较高的分割精度,可得到较好的图像分割结果。

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基于ISSA的多变量ORVFL网络自适应预测控制
那新宇, 余华鹏, 金鑫, 王越
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 80-88.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.014
摘要47)   HTML7)    PDF (1345KB)(31)    收藏

针对多输入多输出(Multiple?Input Multiple?Output, MIMO)的非线性系统,提出了一种基于改进的麻雀搜索算法(Improved Sparrow Search Algorithm, ISSA)的在线序列随机权值网络( Online Random Vector Functional?Link Net, ORVFL)自适应预测控制算法(ISSA?MPC)。该算法采用ORVFL网络逼近非线性系统模型,并用于系统过程的多步预测。为了提高麻雀搜索算法的性能,使用该算法对系统性能指标进行了在线优化,求解了每一个采样周期的最优控制律。结果表明,该算法控制性能良好并具有较好的抗模型失配能力。

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改进遗传算法优化多偏差控制加热炉支管平衡
王伟明, 李文娜
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 73-79.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.013
摘要51)   HTML5)    PDF (1235KB)(41)    收藏

针对加热炉各支管温度的跟踪和平衡控制问题,提出了改进遗传算法优化多偏差控制加热炉支管温度跟踪和平衡的方案。该方案利用各支管原料混合后的温度和各支管温度的偏差,通过对进料流量和燃料流量的调控,不仅确保了调节过程中总管流量不变,而且实现了各支管温度跟踪和平衡的双重目标。同时,因为把多个支管作为一个整体来分析,所以避免了对相邻支管温度反复进行比较。利用改进遗传算法对多偏差控制技术的控制器参数进行优化,克服了控制器参数整定的困难。仿真结果表明,改进遗传算法优化多偏差控制方案具有可行性和有效性。

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改进WLSSVM模型在汽油干点预测中的应用
崔俊勇, 李奇安
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 67-72.   DOI: doi:10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.012
摘要19)   HTML5)    PDF (1310KB)(20)    收藏

汽油干点难以实时测量,需要通过大量的数据样本对各段油品的质量进行检验。为了解决此问题,通过建立软测量模型进行预测控制。最小二乘支持向量机(LSSVM)模型对异常点过于敏感,容易影响预测精度。通过建立加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)模型,对拟合误差进行加权处理,削弱了异常点对模型的影响,提高了模型的抗干扰能力。将改进后的加权最小二乘支持向量机(IWLSSVM)模型应用于汽油干点的预测。结果表明,IWLSSVM模型的最大绝对误差比LSSVM模型降低了11.65%,其预测性能和鲁棒性具有明显的优势。

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双相钢HC420/780DP动态力学性能及其本构模型研究
董振通, 孟宪明, 管建军, 赵艳
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 61-66.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.011
摘要115)   HTML4)    PDF (1683KB)(82)    收藏

在应变率分别为0.001、0.100、1.000、10.000、100.000 s-1和200.000 s-1的条件下,测试了双相钢HC420/780DP的高速拉伸性能,研究了其在不同应变率下的动态力学行为,得到了不同应变率下的真应力?真应变曲线,分析了其屈服强度、抗拉强度、流变应力以及断裂延伸率随应变率的变化规律。结果表明,随着应变率的升高,双相钢HC420/780DP的屈服强度、抗拉强度和流变应力均有所升高,断裂延伸率呈现先升高后降低的趋势。另外,基于Johnson?Cook本构模型,建立并修正了双相钢HC420/780DP与动态应变率相关的塑性本构模型,并验证了修正后的模型。结果表明,通过修正得到的本构模型与试验曲线拟合效果较好。

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新型单螺杆挤出机组合螺杆混合特性分析
邹思雨, 任建民, 朱向哲
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 54-60.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.010
摘要89)   HTML6)    PDF (5740KB)(70)    收藏

螺杆的几何构型对单螺杆挤出机混合特性具有重要的影响。选取三种具有特殊构型的六菱形螺纹元件、四菱形螺纹元件和齿形螺纹元件,设计了三种针对不同加工工艺要求的新型单螺杆挤出机组合螺杆,研究了聚乳酸在三种组合螺杆中的流动和混合特性。结果表明,在组合螺杆压力交界处产生了较大的压力梯度;菱形螺纹元件可为物料提供高拉伸作用,流体在流道中停留时间较短,混合性能较差;齿形螺杆元件既可为物料提供高剪切作用,也可提供高拉伸作用,停留时间较长,混合效果较好。

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Nb质量分数对Al⁃15Si⁃ xNb涂层组织与耐蚀性能的影响
彭贤民, 林成, 郭丽丽, 史艳华, 乔忠立, 林丽彬
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 49-53.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.009
摘要53)   HTML5)    PDF (1511KB)(29)    收藏

以Al?15Si?xNb涂层为研究对象,探究了Nb质量分数对涂层显微组织结构和耐蚀性能的影响规律。采用金相显微镜观察涂层的组织形貌,运用XRD分析涂层的物相组成,应用电化学实验方法(包括开路电位、阻抗谱、极化曲线)表征并讨论了涂层在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,Al?15Si?xNb涂层主要由α?Al、初生Si、共晶Si组成,在涂层中加入Nb元素后生成少量的NbAl3相和Nb5Si3相;Nb元素的加入促进异质形核,较明显地改变涂层的组织分布;Al?15Si?10Nb涂层中的组织更细小且分布更均匀,均匀分布的α?Al、初生Si和共晶Si构成众多均匀分布的腐蚀微电池,促进α?Al阳极反应,使涂层表面生成的Al2O3氧化膜更加连续;Al?15Si?xNb涂层的极化曲线具有类钝化特征,其中Nb质量分数为10%时涂层的自腐蚀电位和点蚀电位较高,产物膜电阻较大,维钝电流密度较低,具有更好的耐腐蚀性能。

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太阳能加热原油系统设计及热力学性能分析
林长华, 李洋, 陈红伟, 钱伟强, 邓连军
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 43-48.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.008
摘要84)   HTML11)    PDF (1418KB)(68)    收藏

能源短缺和环境污染问题一直是世界所关注的热点。采用油、气、电加热原油,不仅能耗高,而且环境污染严重,太阳能作为一种可持续发展的清洁能源,已成为各国关注的焦点。为此,设计了一套太阳能加热原油系统,选择了安全且易获得的空气作为传热流体。太阳能加热原油系统由太阳能吸热器、蓄热器、原油换热器以及电热炉组成,吸热器接收太阳辐射后温度上升,空气经过吸热器获得高温,高温空气进入换热器中加热原油。建立了用于太阳能加热原油系统热力学性能分析的数学模型,并对模型进行了验证;利用Aspen Plus软件对加热过程进行了热力学分析。结果表明,压缩机和预热器是?损较大的部件,当压缩机的压比达到2.7时,太阳能加热原油系统达到最佳状态;在最佳状态下,太阳能加热原油系统的热效率为72.35%,?效率为73.89%,余热回收效率为72.33%。

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CO 2增采环境下X70管线钢的应力腐蚀开裂行为研究
李俊池, 谢飞
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 38-42.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.007
摘要60)   HTML8)    PDF (2747KB)(25)    收藏

在CO2增采(CCS?EOR)环境下,研究了X70管线钢在不同CO2压力下的腐蚀开裂行为及其机理。 使用高压反应釜及模拟采出水溶液,对现场环境进行了模拟;通过电化学实验,研究了X70管线钢在CCS?EOR环境下的腐蚀速率与腐蚀机理;通过慢应变速率拉伸实验,研究了模拟环境下X70管线钢的腐蚀开裂行为;通过扫描电镜,分析了不同CO2压力下X70管线钢的腐蚀开裂机理。 结果表明,X70管线钢的腐蚀速率随着CO2压力的增加而增加;X70管线钢表面产生的腐蚀产物膜不能保护金属基体,而且加剧局部腐蚀;在腐蚀产物膜的影响下,CO2压力的增高使X70管线钢应力腐蚀敏感性增加,X70管线钢腐蚀开裂同时受金属表面裂纹的影响。

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含气高含水率原油低温集输温度确定方法研究
黑树楠, 王坤, 郑春星, 缪建成, 黄启玉
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 32-37.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.006
摘要69)   HTML8)    PDF (1382KB)(46)    收藏

黏壁温度作为普适性低温集输边界条件,其在高含水率开发后期的油田中得到了广泛推广及应用。当集输温度高于黏壁温度时,集输管线运行平稳;当集输温度低于黏壁温度时,绝大部分集输管线的压降显著升高,部分集输管线的压降变化不明显。现场降温试验结果表明,当集输管线进入计量间温度逐渐降低至凝点以下6、8、10、12 ℃时,井口回压存在运行平稳、小幅波动、低频大幅波动和高频大幅波动四个阶段的变化,且当集输温度过低时,集输管线内存在多次“再启动”过程。不同气油比条件下的现场集油管线掺气降温试验结果表明,当气油比分别为40、80、160 m3/t时,集输管线可以在进入计量间温度低于黏壁温度3、4、6 ℃的工况下进行低温集输。

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介观TiO 2晶体材料的拓扑转变合成及其性能
常帅康, 刘闯, 李坤宸, 李波, 王芳芳, 陆彩云, 陈常东
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 27-31.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.005
摘要55)   HTML10)    PDF (1781KB)(39)    收藏

以层状结构的钛酸盐HTO(H4x/3Ti2-x/3x/3O4?nH2O)为原料,采用水热的方法合成了金红石型介观TiO2晶体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等测试手段,研究了反应温度对利用拓扑结构转变方式合成的金红石型介观TiO2晶体材料的影响。结果表明,金红石型TiO2晶体材料可以在反应体系pH为0.5的条件下得到,当反应温度升高到120 ℃时,形成了金红石型介观TiO2晶体材料。以罗丹明B(RhB)为污染物模型进行了降解实验。结果表明,120 ℃时金红石型介观TiO2晶体材料的光催化活性明显高于其他样品,主要是由于介观晶体具有较为特殊的电子传导特性,有助于电子与空穴的分离。染料敏化太阳能电池(DSSCs)实验结果表明,120 ℃时所形成的介观晶体结构有助于光生载流子的快速迁移,从而获得较高的电池特性。

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钼酸盐基钙钛矿作为固体氧化物燃料电池阳极材料的研究进展
杨淯夫, 李江馨, 王鹏程, 滕元魁, 金芳军
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 21-26.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.004
摘要83)   HTML9)    PDF (1523KB)(59)    收藏

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种能量转换装置,因其清洁高效的工作方式,受到了社会各界的广泛关注和重视。阳极是SOFC的重要组成部分,寻找具有良好燃料催化活性的阳极材料是SOFC领域材料研究的重点工作。近年来,钼酸盐基钙钛矿材料作为SOFC阳极,在中低温区显示了优异的电导率和电化学性能,受到了国内外众多课题组的广泛关注。综述了钼酸盐基钙钛矿作为SOFC阳极的研究进展,从理论和实验的角度总结了不同掺杂情况对材料性能的影响,为今后材料的相关研究提供指导性的意见。

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C^N型铱荧光探针检测硝基芳烃及密度泛函理论研究
李桐宇, 操青松, 姚玲珑, 廖彦, 狄玲, 邢杨
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 13-20.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.003
摘要86)   HTML10)    PDF (2844KB)(31)    收藏

铱(Ⅲ)配合物因具有斯托克斯位移大、量子产率高、发光寿命长、发射光谱灵活可调及优异的光热稳定性等优点,在分析物发光检测领域具有广阔的应用前景。在2?苯基吡啶上引入三苯胺取代基制备了新型铱(Ⅲ)配合物Ir(ppyTPA)3,并表征了Ir(ppyTPA)3的结构、发光及电化学性质,利用Ir(ppyTPA)3的发光性质实现了对5种常见硝基芳烃的检测,同时研究了检测机理。结果表明,Ir(ppyTPA)3对3?硝基苯甲酸具有最高的检测效率,检测效率常数KSV为19.78 L/mmol,检测限低至2.89×10-3 mol/L。光谱分析及密度泛函理论计算结果表明,Ir(ppyTPA)3对5种硝基芳烃的检测机理为电荷转移机理。

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聚合物包裹纳米颗粒封堵剂的制备及其封堵性能
李华坤, 曾静, 陈鑫, 高利华, 赵志银, 文婕
辽宁石油化工大学学报    2023, 43 (1): 8-12.   DOI: 10.12422/j.issn.1672-6952.2023.01.002
摘要86)   HTML8)    PDF (921KB)(52)    收藏

页岩水化和分散导致井壁失稳一直是油气钻井工程中的难题,通过纳米封堵剂物理封堵页岩中的孔隙和微裂缝,是提高页岩地层稳定性最好的方法。采用硅烷偶联剂KH560对高浓度的硅溶胶进行改性处理,运用无皂乳液聚合原理,在改性SiO2粒子表面接枝丙烯酸(AA)和苯乙烯(St)单体,成功研制出一种聚合物包裹纳米颗粒的新型弹性承压封堵剂。通过Zeta电位及粒度分析仪和透射电子显微镜证明所制备的STA?1封堵剂粒径中值为45.3 nm。以中压滤失量为评价指标得到最佳合成条件:反应温度为60 ℃,反应时间为3.0 h,m(St)/m(AA)=3∶2,分散搅拌时间为10.0 min,单体质量分数为6.67%,引发剂质量分数为0.40%。最后,利用岩心驱替实验模拟页岩考察STA?1的实际封堵效果。结果表明,质量分数为1.00%的STA?1对渗透率小于2 000 mD的填砂管表现出良好的堵水能力,封堵率大于85%。

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