陈雷
- 作品数：18 被引量：150H指数：5
- 供职机构：中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程理学自动化与计算机技术化学工程更多>>
- 压力作用下油品蜡晶颗粒微观特征被引量：2
- 2021年
- 压力会影响管输油品宏观流动特性,但其对内部微观颗粒的作用机制尚不明晰。自主研制带压显微冷热平台,实现0~5 MPa压力范围内油品中蜡晶颗粒的微观结构可视化;制备特殊结构的载玻片,保证油膜铺展厚度一致,最大限度地降低油膜厚度对光学显微测试结果的影响。利用氮气控制体系压力,分别测试恒温加压与恒压降温过程中油品蜡晶颗粒数量、尺寸、盒维数、圆度等微观参数的变化规律,讨论压力对油品内部蜡晶颗粒微观特征的影响规律。结果表明压力增加会导致油品析蜡面积增大、蜡晶颗粒数增多,造成油品析蜡点升高;恒温加压时,蜡晶颗粒尺寸基本不随压力变化,而恒压降温时,蜡晶颗粒尺寸随压力有明显变化;压力增加会导致蜡晶颗粒不规则程度增加,有利于蜡晶颗粒之间的交联。
- 陈雷仝滢泽刘刚滕厚兴卢兴国李秉繁
- 关键词：析蜡点
- 融合机制与高斯混合回归算法的成品油管道顺序输送混油长度预测模型被引量：7
- 2023年
- 成品油管道顺序输送过程中会出现混油现象,精确预测混油长度对油品批次切割具有重要意义,混油长度机制模型存在精度不高,数值计算量庞杂等问题。当前基于机器学习算法构建的全局预测模型未考虑实际工况多模态特性,预测精度受限;直接引入高斯混合回归算法辨识数据模态难以准确表征变量间复杂非线性关系。采用现有机制计算公式与高斯混合回归算法构建融合机制认知的局部建模算法,基于真实成品油管道顺序输送混油长度数据集进行不同模型预测结果对比试验。结果表明,融合机制认知与局部建模算法能有效表征变量间函数关系,新模型预测精度有明显优势。
- 袁子云刘刚陈雷陈雷张钰晗
- 关键词：成品油管道
- 同轴圆筒流变仪初始瞬态黏度的解析与数值研究被引量：2
- 2016年
- 同轴圆筒流变仪在恒剪速或恒应力测试初始过程中测试黏度远高于真实值的现象与流场非稳态作用等因素有关。测量间隙内的Couette流动研究主要集中在边界条件为恒值或某一具体时间函数下的理论推导,而测量间隙的边界条件实际为某一动边界。假设动边界为任意f(t),将同轴圆筒间Newtonian流体初始流变测试过程简化为无限大平板间Couette流动,采用特征函数法和Laplace变换推导应力和剪速边界下流场及表观黏度精确解,同时依据不同间隙尺寸和运动黏度对6种边界条件下的瞬态表观黏度进行数值计算。结果表明:当υ<20 mm^2·s^(-1)时,控制剪速边界下流场及表观黏度平衡时间更短;当20 mm2·s^(-1)<υ<20000 mm2·s^(-1)时,控制应力边界下流场及表观黏度平衡时间更短;当υ>20000 mm^2·s^(-1)时,两类边界条件下的平衡时间相近。
- 徐睿妤刘刚陈雷滕厚兴卢兴国许继凯
- 关键词：黏度流体动力学COUETTE流动特征函数法
- 中国成品油管道顺序输送混油研究现状与展望被引量：15
- 2023年
- 混油是成品油管道顺序输送无法回避的问题。针对管道顺序输送过程中混油成因、混油发展控制方法、混油检测方法、混油计算模型以及油品质量管理等方向开展综述,归纳陈述各方向的发展现状与既有成果,并在此基础上分析未来发展趋势。分析认为:需建立特殊场景混油的数学表征,进一步研发与SCADA系统实时交互的混油仿真软件,发展机制-数据融合混油模型、“软硬”协同混油检测设备,研发有效减少沿程混油的新型隔离材料,开展“管道-储罐”一体化智能化管理油品质量,关注甲醇、液氨与成品油的顺序输送工艺及其中的液体混合与处理问题。
- 黄维和刘刚陈雷杨文袁子云
- 关键词：成品油管道混油
- 成品油顺序输送管道混油信息软测量方法
- 2024年
- 【目的】混油控制是成品油顺序输送管道亟需解决的难题之一,混油信息则是优化顺序输送管道运行效率的基础数据。现场安装传感器的监测结果存在偏差,且无法满足现场提前获取混油信息的需求;纯数据驱动模型建立的混油软测量方法未考虑管输工艺与仪表测量特性,预测精度欠佳。【方法】通过分析顺序输送管道的管输工艺与测量仪表的监测过程,提出融合物理认知的变分贝叶斯高斯混合回归模型,并结合新一维混油浓度演化模型,构建顺序输送管道混油信息软测量方法:基于站场“硬”传感器(即真实传感器)获取的管输运行参数,建立表征顺序输送混油信息变化规律的高精度“软”传感器,其主要功能是实现混油界面的定位、后行油品密度测量值的预测、混油界面密度分布信息的预测。【结果】新建软测量方法具备更好的适用性,混油界面到站时间预测误差较传感器测量方法减少了76.2%,后行油品测量密度预测均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)较纯数据驱动软测量方法降低了41.4%,混油界面密度分布预测曲线RMSE低于0.9 kg/m3,且计算耗时少于30 s。【结论】融合物理认知与数据的顺序输送管道混油信息软测量方法可实现混油信息的高效预测,辅助现场操作人员掌握管输批次状态,优化油品批次管理,为顺序输送智慧物流提供技术支撑。(图6,表5,参17)
- 刘刚袁子云孙庆峰陈雷李苗潘元昊吴昱辰王子涵
- 关键词：成品油顺序输送管道混油软测量智慧物流
- 中东-中国航线原油远洋运输优化方案被引量：3
- 2018年
- 中东是中国进口原油数量最多的地区,且中东-中国航线原油远洋运输规模不断扩大,为了有效节省远洋运输费用,降低一次物流成本,分析了该航线原油远洋运输问题的特点,并建立了运输方案优化模型。以差分进化算法为主体,采用四染色体编码、基因组压缩、变量互锁、邻近时空优先编/解码等子算法支持,求解中东-中国航线原油远洋运输方案优化问题。在满足供需平衡约束的情况下,缩小了问题规模,缩减了问题的"劣质解空间",最终有效提高了寻优时效。利用算法求解中东-中国航线某月度的局部远洋运输方案优化问题,在约5 min内获得较优可行解,所得优化方案较人工方案节省运费近36×10~4美元。
- 周晓玲王震肖文涛刘刚陈雷
- 关键词：NP难问题降维方法
- 胶凝原油管道启动压力衰减研究进展被引量：2
- 2013年
- 低温胶凝原油管道启动过程中启动压力沿管长传递存在衰减现象。对低温胶凝原油管道启动压力传递过程中衰减现象的研究现状进行了总结,并对原油管道启动压力传递过程中衰减的原因进行了归纳、分析。结果发现,低温胶凝原油的压缩性对管线启动压力传递的衰减有重要影响。对现有考虑了原油可压缩性的启动模型进行了分析研究,并指出精确定量地描述低温胶凝原油的压缩性是管道再启动过程中亟待解决的关键问题。
- 杨宏伟张国忠陈雷
- 关键词：胶凝原油压缩性
- 聚乙烯板壳结构早期性能退化的非线性导波评价方法
- 2025年
- 【目的】聚乙烯板壳结构早期损伤程度的定量表征对于保障油气设施的安全服役与预防维护至关重要。传统超声检测技术的可检缺陷精度受波长衍射极限的限制,对材料早期性能退化与结构微纳尺度缺陷并不敏感。而非线性导波评价方法易受复杂环境中的温度变化与结构应力干扰,会严重影响检测结果的可靠性与准确性。【方法】结合热致声弹性理论与超弹性本构方程,建立温度-应力耦合作用下板壳结构的频散分析模型,量化不同导波模态相速度对环境温度变化与结构应力的敏感性,为损伤检测中导波激励模态的优选提供指导。采用离散压电单元代替传统叉指换能器,提出一种基于时空调谐的压电阵列结构及导波激励模态控制方法,构建阵列激发特性的理论分析模型,并通过试验验证不同激发参数对导波激励声场的影响。搭建非线性超声导波检测系统,结合相位反转技术与低通滤波处理,提取损伤信号中的零频响应特征,引入非线性声学参数以定量表征聚乙烯试样的早期性能退化程度。【结果】S_(0)模态、SH_(0)模态与中高频范围(超过20 kHz·mm)的A_(0)模态对环境温度变化与结构应力都具有较弱的敏感性。采用自主研制的1-3型压电复合阵列探头能够在聚乙烯平板中实现单一导波模态的控制激励,从而大幅降低检测信号的分析难度。零频响应的时域形貌与激励信号的脉冲包络相似,其频域幅值在传播过程中可持续累积。此外,聚乙烯试样中非线性声学系数会随老化时间的延长而增大。【结论】非线性超声导波的零频响应对材料微观组织演化具有较高的检测灵敏度,可定量评估聚乙烯板壳结构的早期性能退化,为油气设施剩余寿命预测提供可靠的数据支撑。
- 刘刚张旭闫朔张泽徽董雨轩马云修陈雷
- 关键词：超声导波
- 温度-应力耦合作用下高密度聚乙烯板壳结构的导波频散特性
- 2025年
- 超声导波由于便捷、高效等优点被广泛应用于高密度聚乙烯(HDPE)板壳结构的缺陷识别和损伤监测,然而服役环境中的温度变化与结构应力会给导波频散特性带来不确定性的耦合影响,限制了导波检测技术的可靠性。基于Floquet-Bloch周期性边界,考虑温度-应力耦合下超弹性材料的初始应变能,建立HDPE板壳结构的频散分析模型,研究不同导波传播方向下温度-应力耦合作用对模态波结构、频散曲线和相速度变化的影响,并通过试验进行模型准确性验证;分别引入温度和应力敏感因子表征不同频率下导波模态相速度对环境温度和应力的敏感程度。结果表明:在均匀温度变化下导波传播平面内的不均匀应力状态会改变Lamb波和SH导波的位移波结构分布,导致两者的频散曲线在原本交叉点处彼此排斥并偏离;导波模态的相速度变化与温度-应力耦合条件、频率和传播方向密切相关;相同应变下,温度变化对导波模态相速度的影响明显大于结构应力;SH0模态和中高频范围大于10 kHz的Lamb-A0模态对温度变化和结构应力的敏感性均很弱,可以降低环境因素对导波信号的干扰,研究结果解释了不同环境温度和应力耦合作用对导波频散特性的影响规律。
- 张旭刘刚陈雷江海磊张泽徽
- 关键词：频散特性
- 牛顿流体圆管内非稳态Poiseuille流动特性被引量：3
- 2018年
- Poiseuille流动初始阶段存在速度发展的非稳态过程,会对测试结果造成偏差。为分析非稳态Poiseuille流动过程对测量黏度造成的偏差,以不可压缩牛顿流体为例,进行恒流量边界与非定常流量边界下的非稳态Poiseuille流动过程研究。以无量纲黏度和无量纲时间表征非稳态过程,建立数值模型,计算给出恒平均速度边界、从0线性增加平均速度边界和恒压力边界条件下无量纲黏度数值的变化规律。结果表明:非稳态过程中无量纲黏度数值随时间逐渐减小并最终趋于1,且不同边界条件下流动达到稳定对应的无量纲时间为定值。当边界类型确定时,非稳态过程的无量纲黏度数值可视为仅与无量纲时间有关的函数;对于不同类型边界条件,从0线性增加的平均速度边界、恒压力边界、恒平均速度边界条件对应的非稳态过程逐渐缩短。
- 陈雷汤苑楠刘刚刘刚
- 关键词：流变学
