相似原理

摘要： 水平井井筒内气水两相流动规律和积液过程与直井差异较大。为明确水平井气水两相流动规律,建立水平井积液识别方法,利用相似原理,建立水平气井全井段气水两相流动理论计算模型,应用多相流模拟软件对水平井积液过程进行数值模拟分析。结果表明,水平井积液后水平段的压力损失较小,积液易堆积在造斜段,影响产能。对复杂完井段持液率影响因素分析,当管径大于40 mm时,持液率大幅增加;当上倾角为65°时,持液率出现峰值,且倾角与持液率呈角函数变化关系。利用数值模拟技术,准确判断气水两相流在水平井中的流动状态和持液率变化,为确定水平气井井筒积液情况提供了新的理论分析方法,对后期排水采气增产措施的制定具有指导作用。

摘要： 针对现场操作中压缩机实际性能曲线与试验性能曲线差异较大的问题,全面分析和对比了两种近似相似原理的不同,指出引起压比计算结果误差的原因,并提出基于融合相似原理的性能参数换算方法,首先采用第二类算法预估压比值,同时利用第一类算法不断校正压比值,该方法在热力、水力计算上具有较高的精度。通过对某压缩机进行实例验证,出口温度和出口压力的平均相对误差分别为3.32%、5.17%,计算精度满足工程需求。应用后,压缩机单位能耗费用有所降低,压气站运行的整体能耗率下降了3%~5%,研究结果可更好地指导压缩机的运行和维护。

摘要： 在静压桩的室内模型试验研究中,获得静压桩贯入机理有利于深入分析静压桩沉桩过程中贯入特性。目前静压桩室内模型试验主要分为两类:常重力场室内模型试验和离心模型试验。对静压沉桩贯入机理室内模型试验研究中的相似原理、常重力场及离心模型试验的研究成果和存在的问题、传感测试技术在室内模型试验中的应用进行介绍性总结和分析,并对其未来的发展方向进行展望。分析表明:室内试验相似率问题可通过采用新型材料等方法逐步推进;满足常重力场室内模型试验中的全部相似比、离心试验与材料试验、数值计算、反馈分析向结构设计的结合以及提高传感测试技术在模型试验中的测试准确度将成为未来室内模型试验研究静压沉桩贯入机理的热点;获得新的传感器安装方法与可靠的数据修正方法,可以更好地控制传感器的安装对试验准确性的影响。

摘要： 为明确超临界 CO_(2)在水平段环空的携砂性能,分析关键施工参数对其携砂性能的影响,根据相似原理设计了超临界 CO_(2)水平环空携砂试验装置,试验研究了超临界 CO_(2)注入质量流量、砂比、出口压力和流体温度对砂粒在水平环空中运移的影响。试验结果表明:超临界 CO_(2)能够以悬浮输送的方式在水平环空内有效携砂,增大其质量流量,会增强环空内流体的紊流强度,进而提高悬浮携砂效果;在较高砂比下,水平环空底部更容易出现砂床,使过流面积减小,从而使砂粒运移速度增大;在相同注入条件下,环空内砂粒运移速度随出口压力升高而降低,但降低幅度逐渐减小;在合理温度范围内提高流体温度,有利于减少环空内砂粒的堆积。研究结果可为超临界 CO_(2)钻井和超临界 CO_(2)压裂优化设计关键施工参数提供参考。

摘要： 对于数学教学而言,关联性非常重要,这也是为什么数学教材中每一模块知识都有一定关联的原因,这样更加有助于学生对数学知识的认知以及构建健全的数学知识体系.根据新课标规定,数学教学离不开数学文化的支撑与引导,知名数学家庞加莱也说过:“要更好地研究数学这门学科,我们必须要有关联意识,以数学的发展史为参考去明确数学研究的最终目的,以更好地改善数学教学的现状.”同时,历史相似原理也认同数学关联性这一观点.

摘要： 钻头在钻井过程中发挥着非常重要的作用,钻头的寿命将直接影响钻井工作的效率和成本。目前虽有实验装置研究研磨性,但大部分测定对象为岩石研磨性,而部分实验装置及所需材料过于复杂,针对上述问题,设计出此钻头研磨性测定装置,基于相似理论计算出模拟实验中的钻压、转速,确定装置的尺寸及结构,对实验装置进行了有限元分析,验证了装置的可行性,为研究钻头研磨性测试装置的设计提供一定的指导意义。

摘要： 核心机试验进气范围宽,从常温常压状态到加温加压进气状态,进行进气温度和压力调节的同时给核心机带来大量的过渡态工作过程,对核心机气动稳定性提出了较高的需求,通过压气机进口可调静子叶片角度(α2)的调节可以有效提升稳定裕度,需要设计出合理的压气机α2规律来保证核心机的试验安全。为了研究压气机进口可调静子叶片角度控制规律,以整机大量试验数据为基础,以发动机相似原理为理论依据,分别在核心机稳态、加速和减速等不同状态下开展核心机与整机压气机进口可调静子叶片角度控制规律对比研究。结果表明:最终确定的压气机α2稳态规律与整机的n2R25-α2控制规律相同,遵循在加速过程中稳态基础上偏关2°、在减速过程中稳态基础上偏关5.5°的控制规律,确保压气机在试验过程有较好的稳定裕度,保证试验安全。

摘要： 以骆马湖水源区三段和徐州市第二地表水厂工程三标段项目顶管施工为背景,根据相似理论确定了相似比并选取了用于模型试验的相似材料,依据相似比尺寸大小选择了可适用于平行顶管试验的模型设备,分析了平行顶管的施工顺序对围岩土体造成的扰动和产生的附加应力,并将模型试验与现场监测数据进行对比分析。结果表明:模型试验与现场监测数据变化规律基本一致,误差控制在10%内。

摘要： 针对大规模流固耦合数值模拟计算量大等问题,以柔性片状颗粒风分数值模拟为例,在分析实际模型的基础上,基于量纲相似原理建立了柔性片状颗粒风分仓缩比模型。在CFD中采用k-ε标准湍流模型进行流场仿真,通过分析不同截面的流场分布以及各个进出风口的截面速度验证了缩比模型内流场相似性;采用CFD-DEM耦合方法对柔性片状颗粒风分过程进行仿真,通过分析柔性片状颗粒位移与速度验证了颗粒运动轨迹的相似性。结果表明,在使用CFD-DEM耦合方法对柔性片状颗粒进行仿真分析时,使用缩比模型可以缩减仿真时间65%,提高仿真效率,且缩比模型的仿真结果在误差可控范围内。

摘要： 四川会东大梁矿业西部矿体采用无底柱分段崩落法采矿,矿山现用的爆破参数与矿岩实际情况不匹配,炮孔数量多、炸药单耗高、爆破震动大、爆破效果差.针对上述问题,选择在大梁矿业具有代表意义的2004 m水平西部19～21线之间的10#凿岩进路中开展爆破漏斗试验.开展单孔不同段别爆破漏斗试验,得出炸药在此种岩性下最合适的埋深为0.48 m;接着开展多孔不同间距同段别爆破漏斗试验,得出孔底距宜为1.1 m～1.2 m,单耗为0.42 kg/t～0.43 kg/t;最后开展多角度炮孔爆破的斜台阶试验,得出最小抵抗线为0.82 m.

摘要： 为提高现有风轮机模拟系统模拟对象的可信度并反映大功率风轮机的运行特性,提出了一种利用实验室已有的小功率风轮机模拟实验平台复现兆瓦级风轮机运行特性的方法.基于相似原理采用因次分析法推导了兆瓦级风轮机及其缩比模型各主要参数间的比例关系,然后通过小功率风轮机模拟原理样机实现了该缩比模型的特性模拟,最后进行了模拟系统稳态与动态特性实验,验证了相关理论分析的正确性与可行性.

摘要： 简要介绍了模型试验的相似原理和粘土微观结构的研究现状，提出了一种基于相似原理对粘土微观结构进行模拟的方法——用米饭结构对粘土的微观结构进行模拟。通过米饭结构和粘土的微观结构，米饭的应力-沉降曲线和粘土的应力-沉降曲线、米饭结构在应力条件下的变化和粘土微观结构在应力条件下的变化以及相似原理的推导四个方面的对比，得出这种基于相似原理的米饭模拟粘土的微观结构的方法是可行的.

摘要： 采用管流试验分析实际工业管道时,常常采用相似原理,即几何相似、运动相似以及动力相似,来确定模拟工业管道的模型。以管流试验装置的流速选取为例,分析了相似原理在实际应用中存在的问题,并提出按照有效剪切应力相等原理来确定试验模型的流速,并通过计算以及试验验证了此法的准确性。

摘要： 本文分析了离心力土工模型、渗流力地基模型以及磁场力-渗流力土坡模型与原型应力水平的几何和物理相似原理,提出了顺坡渗流坡积土模型试验方法.对于很小厚度的模型坡积体,通过施加顺坡向渗流力满足顺坡向坡积体应力水平的等效,施加垂直坡面堆载实现均布附加应力,满足垂直坡面法向应力等效.数值试验结果表明:30厘米厚坡积体模型与3米厚坡积土原型具有较好的力学和变形相似性,两者最大剪应变和最大剪应力分布相似的误差小于10％.

摘要： 岩体工程的变形破坏往往要经历一个持续的发展过程,研究岩体的蠕变特性对围岩稳定性控制具有重要意义。自然状态下的岩体均一性较差且取样困难,采用类岩石材料代替原岩试件进行室内试验研究是比较合理的解决途径。本文对类岩石材料的蠕变本构试验进行了研究。试验验证，类岩石和现场岩石蠕变特性相似。所以，对于较难采样的工程现场，可根据相似原理，通过对类岩石的蠕变力学分析类推现场岩石的蠕变性质。该研究能够为地下洞室围岩的稳定性提供技术服务。

摘要： 以120t精炼钢包为原型,利用相似原理建立了钢包的物理模拟系统,模拟钢包底吹氩工艺。通过测定不同的底吹条件对钢包混匀时间的影响,确定120t钢包底部透气砖位置和底吹工艺。研究发现在小的底吹气量下,单透气砖的混匀时间比双透气砖的短,而在大的底吹气量下,单透气砖和双透气砖的混匀时间很接近。近距离的双透气砖比远距离的双透气砖搅拌钢液的效果好,靠近钢包壁布置透气砖不利于底吹气体搅拌钢液。

摘要： 根据某隧道窑海绵铁厂反应罐尺寸,按照相似原理,建立了实验室反应罐模型,在电阻炉内进行了不同温度、时间条件下的模拟还原实验。实验表明反应罐直接还原的控速环节为碳的气化反应。

摘要： 活塞风研究关注的是列车进隧道后达到的稳定阶段,这就决定了活塞风试验应采用全模型试验方法才能尽量再现和模拟相关作用条件.根据相似理论,模型试验采用部分模拟,要满足模型与原形的摩擦阻力系数相等,同时考虑模型的变态处理,即摩阻变态模型的纵向长度比尺λ1η等于摩阻变态率ηλ与横向比尺λ1之积,当ηλ＞1时,λ1η＞λ1,即延长了模型隧道的实际模拟长度,方便模型试验台的搭建.由活塞风压力的构成可知，要较好地模拟隧道活塞风相关作用条件，活塞风试验应采用全模型试验方法。由模型试验理论分析可知，合理采用变态模型，即纵向比尺与横向比尺取值不同，在满足相似条件的基础上延长了模型隧道的实际模拟长度，既利于模拟条件，又便于试验台搭建。模型试验结果与理论计算的比较、原型转换试验结果与理论计算的比较均表明:采用本模型试验方法研究活塞风问题是可行的，特别是在试验控制上存在明显优势。

摘要： 活塞风研究关注的是列车进隧道后达到的稳定阶段,这就决定了活塞风试验应采用全模型试验方法才能尽量再现和模拟相关作用条件.根据相似理论,模型试验采用部分模拟,要满足模型与原形的摩擦阻力系数相等,同时考虑模型的变态处理,即摩阻变态模型的纵向长度比尺λ1η等于摩阻变态率ηλ与横向比尺λ1之积,当ηλ＞1时,λ1η＞λ1,即延长了模型隧道的实际模拟长度,方便模型试验台的搭建.由活塞风压力的构成可知，要较好地模拟隧道活塞风相关作用条件，活塞风试验应采用全模型试验方法。由模型试验理论分析可知，合理采用变态模型，即纵向比尺与横向比尺取值不同，在满足相似条件的基础上延长了模型隧道的实际模拟长度，既利于模拟条件，又便于试验台搭建。模型试验结果与理论计算的比较、原型转换试验结果与理论计算的比较均表明:采用本模型试验方法研究活塞风问题是可行的，特别是在试验控制上存在明显优势。

摘要： 活塞风研究关注的是列车进隧道后达到的稳定阶段,这就决定了活塞风试验应采用全模型试验方法才能尽量再现和模拟相关作用条件.根据相似理论,模型试验采用部分模拟,要满足模型与原形的摩擦阻力系数相等,同时考虑模型的变态处理,即摩阻变态模型的纵向长度比尺λ1η等于摩阻变态率ηλ与横向比尺λ1之积,当ηλ＞1时,λ1η＞λ1,即延长了模型隧道的实际模拟长度,方便模型试验台的搭建.由活塞风压力的构成可知，要较好地模拟隧道活塞风相关作用条件，活塞风试验应采用全模型试验方法。由模型试验理论分析可知，合理采用变态模型，即纵向比尺与横向比尺取值不同，在满足相似条件的基础上延长了模型隧道的实际模拟长度，既利于模拟条件，又便于试验台搭建。模型试验结果与理论计算的比较、原型转换试验结果与理论计算的比较均表明:采用本模型试验方法研究活塞风问题是可行的，特别是在试验控制上存在明显优势。

摘要： 本发明公开了基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，涉及跟踪定位技术领域，包括轨道支架和架设在轨道支架上的横向轨道，所述横向轨道上设置有可移动的云台，所述云台底部安装有定向机构，所述定向机构包括主轴、定向杆、滑动块、丝杠和驱动轮，所述主轴贯穿转动连接在云台上，本发明基于横向轨道两端、被跟踪目标点三点构成的三角形与主轴、丝杠螺纹部两端三点构成的微缩三角形为相似三角形，在云台沿横向轨道移动时，驱动轮随之在横向轨道上滚动，由于驱动轮周长与丝杠导程之比等于相似三角形的相似比，因此定向杆的转动角度等于主轴上跟踪机构随云台移动后需要转动的角度，完成定向跟踪。

摘要： 本发明涉及桥梁勘测技术领域，具体地说，涉及一种平面贴合利用相似三角形原理桥梁偏移角度测量装置。其包括支撑装置以及安装在支撑装置顶端的测量组件，调节头底端转动连接有连接轴，连接轴上套接有铰链组件，铰链组件呈三角结构。桥梁完工时，利用测量装置测量出桥梁平衡点，并对平衡点进行标记，后期测量时，将支撑装置贴合在初始测量位置，转动调节头，激光发生器发射激光，当调节头移动至初始测量角度时，观察激光点，当激光点无法与平衡点重合，则表明桥梁出现偏移，继续移动调节头，激光点与平衡点重合，观察调节板位于弧形测量板位置，测出调节头调节角度，观察铰链组件长度变化，利用相似三角形原理即可测出桥梁偏移角度，提高测量效果。

摘要： 本发明公开了一种基于相似性原理的全局传感器系统误差分区配准算法，其包括以下步骤：S1、采集多传感器的所有输出航迹；S2、利用航迹空间相似性原理，计算航迹之间的相关性，自动选择用于误差配准的航迹集合；S3、误差配准的航迹集分区；S4、采用遗传算法计算配准的各传感器不同扇区的系统误差；S5、计算全局匹配方差；S6、选择全局方差最小的传感器系统误差进行传感器误差配准，完成基于相似性原理的全局传感器系统误差分区配准算法。本方法针对多传感器融合中的误差配准难题，利用目标航迹的空间相似性原理，采用遗传算法求解各传感器的系统误差，针对传感器各向系统误差的不一致性，利用分区配准，采用全局匹配方差最小准则，实现分区域系统误差精确配准。该算法可广泛应用于多传感器数据融合系统，解决由于传感器系统误差造成的目标相关错误导致的融合航迹多批、漏批等问题，提高了数据融合后态势的准确性。

摘要： 本发明公开了基于相似三角形比例映射原理的定向横轨跟踪方法，涉及跟踪定位技术领域，包括轨道支架和架设在轨道支架上的横向轨道，所述横向轨道上设置有可移动的云台，所述云台底部安装有定向机构，所述定向机构包括主轴、定向杆、滑动块、丝杠和驱动轮，所述主轴贯穿转动连接在云台上，本发明基于横向轨道两端、被跟踪目标点三点构成的三角形与主轴、丝杠螺纹部两端三点构成的微缩三角形为相似三角形，在云台沿横向轨道移动时，驱动轮随之在横向轨道上滚动，由于驱动轮周长与丝杠导程之比等于相似三角形的相似比，因此定向杆的转动角度等于主轴上跟踪机构随云台移动后需要转动的角度，完成定向跟踪。

摘要： 本发明公开了一种基于相似原理的变速混流式水轮机最佳转速计算方法，包括以下步骤：S1、确定待计算水轮机组的单位转速n11、单位流量Q11、单位出力N11、实际转速n、实际流量Q、实际出力N、转轮直径D1和有效水头H；S2、运用相似原理建立水轮机组最佳转速的理论计算模型；S3、根据上述计算模型计算水轮机组计算水轮机组在不同工况下的最佳转速。本发明提出通过数值试验，并利用相似原理，获得了变速混流式水轮机的最佳转速理论计算模型，丰富了水轮机的理论知识，采用本发明提出的最佳转速计算公式，能快速、精确地对水电机组进行变速控制。

摘要： 本发明提供基于相似原理的改进KNN算法的挤压铸造工艺参数设计方法，属于工艺参数设计技术领域，工艺参数设计方法首先基于相似原理对工艺参数的相关变量的相对变化趋势进行衡量。在此基础上提取与目标案例的相关变量相对变化趋势相似的样本数据，基于这些样本数据，进行KNN聚类并对聚类样本中的对应参数进行加权回归作为目标案例的工艺参数设计值。该设计方法基于已有的研究数据，充分参考利用了现有的相关研究成果，无需进行繁琐的实验研究且工艺参数的设计精度较高。相比于现有的工艺参数设计方法，节省了大量的时间成本和实验成本。该方法具有普适性，不仅适用于挤压铸造工艺参数的设计，对于其它类似领域的参数设计同样适用。

摘要： 本发明公开了一种基于固结相似原理的土体基质吸力离心预测方法，该方法主要分为以下三部分：第一，推导含有离心加速度的竖向渗透固结系数Cvi；第二，根据时间因数Tv与固结度Us的关系图，得到固结度Usi；第三，根据最终沉降量S与固结度Uti的关系得到土样沉降量Sti，以求得离心后土样高度Li，进而得到基质吸力σi。本发明的效果是建立了离心加速度与单向固结理论之间的关系，能够克服非均匀沉降或土样开裂对离心变形测量结果的影响，减少试验量，进而为研究土体力学特性和强度理论提供技术手段。

摘要： 本发明公开了一种基于相似原理的天线口面衍射场重构方法，包括以下步骤；步骤1.使探头采集到口面近场数据；步骤2.对口面场数据进行采集；步骤3.利用空间卷积公式对两个频点下的口面场数据进行卷积处理；步骤4.将数据集作为提供完备插值信息的相似数据集；从数据集中随机抽取部分采样数据作为待插值的缺损数据集；利用K均值和维诺胞元划分的方法进行特征划分；步骤5.对其中一个频点下的二维衍射场进行数据采集；步骤6.计算二维平面误差和相关系数，得到较为准确的重构结果，并且该方法能够有效节省数据缺损频点下的平面近场测试时间和成本开销。本发明实现对不同频点下存在数据缺损问题的口面衍射场的数据重构工作。

摘要： 本发明公开了一种基于相似原理的变速混流式水轮机最佳转速计算方法，包括以下步骤：S1、确定待计算水轮机组的单位转速n11、单位流量Q11、单位出力N11、实际转速n、实际流量Q、实际出力N、转轮直径D1和有效水头H；S2、运用相似原理建立水轮机组最佳转速的理论计算模型；S3、根据上述计算模型计算水轮机组计算水轮机组在不同工况下的最佳转速。本发明提出通过数值试验，并利用相似原理，获得了变速混流式水轮机的最佳转速理论计算模型，丰富了水轮机的理论知识，采用本发明提出的最佳转速计算公式，能快速、精确地对水电机组进行变速控制。

摘要： 本发明公开了基于电液相似原理的多膜建模及性能分析方法，将膜壁及膜污染对渗透通量的阻碍作用与电路中电阻对电流的阻碍作用相对比，并将反渗透膜中进水压力、渗透通量、反渗透压类比为电路中的电压、电流、反电动势，构建易于进行性能分析的一种反渗透单膜模型，基于单膜模型推导多膜组模型，并引入电力系统潮流分析的理念，完成多膜组模型的求解过程；基于电池充电原理，制定一种新的描述反渗透效率的模型，通过分析多工况膜组反渗透效率变化，结合节点液压方程求解获得以首段膜压力为优化变量、综合实际工况变化的最大反渗透效率曲线，并设计状态反馈控制器完成首段膜压力跟踪，使多膜组系统始终运行于最佳工作点。