下载文档原格式
基于正交试验方法的流动成像测井传感器优化设计王晓星;吴锡令;王滨涛【摘要】以电磁流动成像测井传感器的数值模拟为基础,在已有的正演仿真平台上,采用正交试验方法对传感器进行优化设计.根据对试验结果的统计分析和方差分析,得到传感器几何和材料参数对目标函数即全水/全油电压值变化的影响程度依次为管壁厚度>管壁介电常数>电极径向插入深度>电极张角,按优化后参数组合计算,在置信度为95%的情况下性能参数指标可达到原来的3.6301～5.8741倍.结果表明,正交试验方法可以有效地解决电磁流动成像测井传感器优化设计问题.【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(034)002【总页数】4页(P52-55)【关键词】流动成像测井;优化设计;正交试验;方差分析【作者】王晓星;吴锡令;王滨涛【作者单位】中国石油大学,资源与信息学院,北京,102249;中国石油大学,资源与信息学院,北京,102249;中国石油大学,资源与信息学院,北京,102249【正文语种】中文【中图分类】TP212.1流体电磁层析成像技术是一种根据流体电磁性质差异重建流动图像的非线性测量方法,已在部分工业领域得到了成功应用[1]。
吴锡令等[2-3]针对油井多相流动的特殊情况将地面流体电磁层析成像技术推广到石油测井领域,根据油气水导电和介电性质差异,提出了电磁流动成像测井 (flow electromagnetic tomography,简记为FEMT)方法,为解决多相流测量问题提供了新途径。
其中,传感器的优化设计是该技术的主要难点之一,鲜有文献报道。
笔者在已有的正演仿真平台上,从结构参数对测量性能的影响出发,用计算机数值模拟代替物理模型实验进行研究,将正交试验方法作为有利工具和分析手段,寻求传感器优化设计的有效方法。
FEMT传感器电极阵列结构剖面及测量模式如图 1所示。
16个等间距排列电极组成测量电极环,为减小导电钢质套管对测量信号的影响,电极阵列安装在绝缘衬套上,测量时依次选择 1～16号电极作为发射电极,供给激励信号,左右电极分别馈以相同信号,以起到聚焦作用,然后依次切换其余电极作为测量电极,左右电极需接地。
井下涡流排水采气工具参数正交实验设计任垒;张艳淑;朱珊珊;张静;陈元强;赵生嵘【摘要】The liquid carrying capacity of vortex tool is closely related to its parameters. Taking X watered well in Hubuzhai gasfield as an example, key influence factors of working performance of vortex tool were determined, L9 (34) orthogonal table was used to design the optimum selection scheme of tool parameters, the best parameter combination was obtained by range analysis:helix angle 50°, one time helix pitch, helix height 10 mm. This research findings can provide necessary reference data for following pilot test of X well based on vortex technology.%涡流工具的携液举升能力与其工具参数密切相关。
以户部寨气田X积液井为例，在确定工具性能关键影响因素的基础上，利用L9（34）正交表设计了涡流工具参数优选方案，通过对实验结果进行极差分析后得到最佳工具参数组合为：螺旋角50°、1倍导程、10 mm螺旋翼高。
该研究成果可为下步X井开展涡流排水采气先导试验提供必要的数据参考。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)009【总页数】3页(P2180-2181,2185)【关键词】涡流工具;两相流;正交实验;极差分析【作者】任垒;张艳淑;朱珊珊;张静;陈元强;赵生嵘【作者单位】中国石化中原油田分公司天然气产销厂，河南濮阳 457001;中国石化中原油田分公司天然气产销厂，河南濮阳 457001;中海石油中国有限公司湛江分公司研究院，广东湛江 524000;中国石化中原油田分公司天然气产销厂，河南濮阳 457001;中国石化中原油田分公司天然气产销厂，河南濮阳 457001;中国石化东北油气分公司松原采气厂，辽宁松原 138000【正文语种】中文【中图分类】TE357伴随两相流旋流场研究的逐步深入，涡流排水采气技术近年来得到了快速发展。
涡流管性能研究与参数优化的开题报告一、选题背景及研究意义涡流管是一种利用涡旋效应进行流体控制的装置，广泛应用于流量测量、级压控制、涡轮增压器、液体提升机等领域。
近年来，涡流管性能的研究受到了越来越多的关注。
正确地理解涡流管的工作原理和性能特点对于优化涡流管的设计和应用非常重要。
本次研究旨在深入研究涡流管的性能特点和参数优化，从而为涡流管的进一步应用提供理论和实践基础。
二、研究内容和方法1.研究对象涡流管的工作原理和性能特点是本次研究的核心内容。
通过对涡流管内部流场的数值模拟和实验测量，获得流场参数的分布规律，深入研究涡流管内部流体的运动规律，并探讨涡流管的工作特点和性能表现。
2.研究方法研究方法分为数值模拟和实验测量两种：（1）数值模拟采用流体力学软件Fluent对涡流管内部流场进行数值模拟，分析涡流管内部流场的运动特点和参数的分布规律。
（2）实验测量通过实验室内建立的涡流管实验装置，利用多种仪器设备对涡流管内部流体运动的速度、压力等参数进行测量，获取实验数据。
3.研究内容（1）涡流管的工作原理和性能特点的研究。
（2）通过数值模拟和实验测量，获得涡流管内部的流动规律和参数分布规律，对涡流管的性能特点进行定量分析。
（3）探索涡流管的参数优化方法，提高涡流管的性能表现。
三、预期成果和意义本次研究预计可获得以下成果：（1）建立涡流管内部流场的数值模拟和实验测量平台，对涡流管的工作特点和性能表现进行理论和实践研究。
（2）通过对涡流管内部流场的数值模拟和实验测量，获得涡流管内部流体运动的参数分布规律，深入分析涡流管的性能特点。
（3）探索涡流管的参数优化方法，提高涡流管的性能表现。
研究具有理论意义和实践应用价值。
深入理解涡流管的性能特点和工作原理，对进一步优化涡流管设计以及提高其应用性能有着重要的指导意义。
正交试验法优化泥沙分离器结构参数杨子渝;张力【摘要】为了进一步提高泥沙分离器的分离性能,对泥沙分离器的结构进行了设计与优化.引入正交试验法重新配置和调整泥沙分离器的结构参数.选取泥沙分离器的锥体角度、溢流口直径、底流口直径、溢流口壁厚、溢流管插入深度这5个结构参数,构建L25(56)正交试验表,并运用Fluent软件对得到的25组不同的结构模型进行数值模拟.通过结构参数对旋流分离器分离效率的影响分析以及数值计算数据的极差分析,确定这些结构参数对分离效率的影响程度大小,找到各个因素中平均影响泥沙分离效率最高的水平组合,最终确定泥沙分离器的最优结构参数组合.结果表明:各因素对泥沙分离效率的影响从大到小的排列依次为锥体角度、溢流管插入深度、溢流口直径、底流口直径、溢流管壁厚.优化后的泥沙分离器具有压力梯度较小,压力场分布均匀,从而有效地提高了其分离效率以及内部流场稳定性.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】4页(P79-82)【关键词】泥沙分离器;结构参数;正交试验法;数值模拟【作者】杨子渝;张力【作者单位】兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】TH16;S2751 引言泥沙分离器是利用离心沉降原理从悬浮物中分离固体颗粒的设备，因其生产能力大，分离效率高，结构简单等优点而广泛应用于农业、矿业、石油等领域。
文献[1]指出旋流器的结构参数对分离器的分离性能具有较大影响，该分离结构主要参数包括：溢流管插入深度、溢流管壁厚、锥体角度、溢流口直径、底流口直径等。
由于影响因素众多，结构形式多样，若选用传统优化方法进行全面试验，则试验的次数将很大，往往因各方面试验条件的限制而很难完成。
正交试验设计是利用正交表来安排多因素试验、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法。
文献[2]采用正交试验法对风送式喷雾机进行了试验分析，得到了喷雾机的最优参数组合，提升了喷福。
无阀压电泵用椭圆组合管正交优化设计与试验邓志丹;何秀华;杨嵩;李富【摘要】为了提高无阀压电泵中流管的流阻特性,提出一种新型椭圆组合管结构.该流管为三通结构,汇流管是传统扩散/收缩管,分流管是椭圆曲线结构的扩散/收缩管.通过数值模拟,应用正交方法优化椭圆组合管的结构参数.设计选用的汇流管最小宽度d=150 μm,流管深度H=150 μm,优化结果表明当进出口压差为50 kPa时,结构尺寸为r=75μm,L=3 000 μm,θ=7°,γ=80°,α=1 000 μm,b=450 μm的椭圆组合管有最高的正反向流阻系数比λ.通过MEMS技术制作出优化后的椭圆组合管并进行试验,并与数值模拟结果对比.结果表明:试验值小于模拟值,压差在10 ～100kPa范围内,正向流量试验值与模拟值最大相差12.6％,反向流量两者最大相差5.3％;压差为50 kPa时,两者的λ值分别为1.83和1.97,相差7.65％.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2013(044)009【总页数】6页(P284-288,278)【关键词】压电泵;椭圆组合管;数值模拟;正交试验【作者】邓志丹;何秀华;杨嵩;李富【作者单位】江苏大学理学院,镇江212013;江苏大学能源与动力工程学院,镇江212013;江苏大学能源与动力工程学院,镇江212013;江苏大学能源与动力工程学院,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】S277.9;TH38引言微泵是微流动系统的流体驱动部件，在医疗器械、化学分析、芯片冷却和微量燃料供给等领域具有广阔的应用前景［1～3］。
无阀压电泵是一种没有可动阀部件的薄膜振动式微泵，具有结构简单、体积小、耗能低、噪声低、无电磁干扰等优点。
无阀压电泵利用流体在特殊结构管道中正反向流阻不同的原理，通过两个方向的流量差异来实现流体的单向输运。
由于Y型管［4］可以产生不同流动方向的流阻差异，故可用于无阀压电泵，而传统扩散/收缩管可产生较大的不同流动方向流阻差异［5～6］，由此二者的结合有可能产生更大的流阻差异。
基于多指标正交实验的涡流探头优化设计祝忆春;杨琳瑜;邱玉兰【摘要】为研究涡流检测探头各参数对检测性能的影响,以点式涡流探头为例,探索以最少的试验次数,获得尽量多的有用信息的涡流探头实验设计方法.试验选取了影响探头性能的主要因素——频率、线圈匝数、磁芯直径、线圈外径,以多指标正交实验为基础,通过试验数据的综合水平分析,找出各因素主次及最优参数水平组合.优化设计结果证实:影响涡流检测质量的主要因素是检测频率,综合性能最高的配置是检测频率20 kHz、匝数20匝、磁芯直径2mm、外径4mm;优化参数配置方案具有可行性和有效性.【期刊名称】《失效分析与预防》【年(卷),期】2013(008)004【总页数】5页(P222-225,258)【关键词】涡流传感器;参数优化;正交实验【作者】祝忆春;杨琳瑜;邱玉兰【作者单位】中国联合网络通信有限公司江西省分公司,南昌330096;无损检测技术教育部重点实验室(南昌航空大学),南昌330063;无损检测技术教育部重点实验室(南昌航空大学),南昌330063【正文语种】中文【中图分类】TH8780 引言涡流检测(Eddy Current Testing，ET)是基于电磁感应原理揭示导电材料表面和近表面缺陷的无损检测方法［1］。
当载有交变电流的检测线圈靠近被测导体试件时，由于线圈磁场的作用，试件中产生感应涡流，而涡流的存在又影响检测线圈周围的磁场分布，线圈的阻抗也就随之变化［1］。
涡流探头即检测线圈是拾取涡流场强度及分布变化的传感器。
被测金属工件的材质、尺寸、表面状态、激励信号的频率、线圈与被测表面的距离、线圈参数等均会影响涡流场的强度及分布，改变其中任何一个参数都会引起涡流场的变化，涡流场反作用于检测线圈从而使线圈的阻抗发生变化。
涡流检测探头是用来连接被测金属材料和涡流测试仪器的敏感元件，是将被测金属材料特性、缺陷等相关信息转变为阻抗变化输出的器件［2］，因此涡流检仪器的质量、检测系统的灵敏度直接取决于探头性能的好坏。
