分类: 矿山工程技术 >> 油气田井开发工程 分类: 力学 >> 流体力学 提交时间: 2020-12-25
摘要: 气-液两相驱替在油气藏开发中广泛存在。传统的渗流理论认为压力和达西速度在非连续界面处是连续的,我们在以往的研究对其进行了证伪。本文在前期不可压缩流体的基础上,以气-水两相驱替为例,研究了多孔介质中移动的气-水突变界面处的压力和渗流速度的连接条件。研究结果表明,在气-水两相驱替界面处:(1)总体压连续,但流体压力可以不连续;(2)总体流速的分布可以不连续,但满足特定的函数关系;(3)流体各相渗流速度不连续。
分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2018-01-05 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文针对蒸汽轮机末级湿蒸汽形成现象,分析湿蒸汽非平衡凝结流动的控制方程及物理模型。对Moses andStein 喷嘴进行了计算分析,得出湿蒸汽形成过程的特点,并与实验结果相比,契合度可以证明数值计算模型及方法的正确性。最后对某汽轮机静叶进行数值计算,分析湿度及过冷度分布,提出一种新型的静叶除湿结构,并对除湿效果进行计算分析。结果表明,随着通道直径的增加,静叶出口位置的平均湿度降低,湿汽损失减小。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文针对蒸汽轮机末级湿蒸汽形成现象,分析湿蒸汽非平衡凝结流动的控制方程及物理模型。对Moses and Stein 喷嘴进行了计算分析,得出湿蒸汽形成过程的特点,并与实验结果相比,契合度可以证明数值计算模型及方法的正确性。最后对某汽轮机静叶进行数值计算,分析湿度及过冷度分布,提出一种新型的静叶除湿结构,并对除湿效果进行计算分析。结果表明,随着通道直径的增加,静叶出口位置的平均湿度降低,湿汽损失减小。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2017-05-24 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 考虑蒸发冷却效应、气相物质扩散、气液两相传热及界面变形,采用任意拉格朗日-欧拉法数值模拟研究了接触角θ、蒸发数Ec、Ma数对0.65cSt硅油液滴固定接触角模型蒸发及Marangoni对流的影响。发现:液滴无量纲体积V*变化与接触角θ、Ma数有关,而与Ec数无关;且V*2/3随时间线性减少。当θ0.479 rad时,仅存在热毛细涡流结构。当0.105 rad0.401 rad时,热毛细涡流结构与多个BM涡流结构的分界Ma数随θ增大而增大。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2017-05-24 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 对于具有孔隙结构和微尺度效应的低渗透储层,其渗流现象的介观机理逐渐受到人们的重视。本文采用微流控技术在硅片上加工出微通道作为微观模型,模拟岩心内部的孔隙结构,对微通道中单相和油水两相的渗流规律进行了实验研究。研究结果表明,微观模型中带有喉道段的微通道存在启动压力梯度,这揭示了孔隙中的喉道是低渗透储层中产生启动压力梯度的主要介观因素。启动压力与孔隙结构和驱替介质的性质有关,在此基础上建立了适用于单相和油水两相渗流的启动压力预测模型。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文针对微通道内气粒间流动传热过程开展数值研究,所建模型中气体处理为可压缩/变物性流体,并在气固交界处采用速度滑移和温度跳跃边界条件以考虑其微尺度效应。在数值研究基础上,分析了微通道受限空间、克努森数、气体流速以及颗粒表面温度对微通道内气粒换热的影响。研究结果表明,受限空间结构将强化气粒间换热过程,颗粒表面平均传热努赛尔数随微通道气体流量增大而增大,克努森数增大以及颗粒表面温度升高都将导致颗粒表面平均传热努赛尔数减小。
分类: 力学 >> 基础力学 提交时间: 2023-04-24 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要: 以90大弯径比挠性弯管为研究对象,基于离散相模型和General冲蚀模型,利用Fluent数值仿真软件,开展不同工况下气相进口速度、夹带固体颗粒质量流量、弯管肋条及弯径比等影响因素对弯管内气固两相流冲蚀特性的数值模拟研究。研究结果表明:弯管纵切面气固两相流场速度分布存在分离现象; 弯管的最大冲蚀速率随气相进口速度的增长呈指数关系,随颗粒质量流量的增长呈线性关系,随肋条数目的增长先减小后略微增大最后趋于稳定; 大弯径比弯管内部流场二次流强度小且肋条的存在使弯管的耐冲蚀性能得到一定的提升; 弯管冲蚀最严重区域发生在弯管沿流动方向偏转26左右夹角的区域且呈现出V型冲蚀形貌,这种现象是由于弯管处独特的颗粒运动轨迹决定的; 在弯管沿流动方向60~80夹角范围内出现沟槽状冲蚀形貌,它是由于颗粒在弯管内的二次及多次碰撞。
分类: 力学 >> 流体力学 分类: 矿山工程技术 >> 油气田井开发工程 提交时间: 2022-05-12
摘要: 真实油气藏几乎都有突变界面,建立相应的渗流数学模型,其关键是突变界面处的连接条件。已有的渗流理论已确定根据质量守恒定律,在突变界面处各相渗流速度和压力都连续(CPVCM)。但通过调研文献发现:①根据CPVCM推断的突变界面两侧的流体饱和度分布存在实际的反例;②在驱替前缘,CPVCM与Rankine-Hugoniot跃变条件矛盾;③由它推导出的数值计算格式被油藏数值模拟证明会出现非物理结果而被弃用。继而回溯了文献根据质量守恒方程推导CPVCM的过程,发现这些推导过程最终都出现指代错位,即用界面上同一质点的流速代表了界面两侧不同质点的流速,实质上预置了渗流速度连续,属于自证。接着以不可压缩流体为例,同样根据质量守恒定律和两相流达西公式推导出各相流速和压力都不连续的界面条件(JPVCM),从而建议不可压缩两相渗流应将上游权函数和总流速相等作为突变界面处的连接条件。
分类: 矿山工程技术 >> 油气田井开发工程 分类: 力学 >> 流体力学 提交时间: 2021-01-06
摘要: 多孔介质间突变界面在油气藏开发中广泛存在。传统的渗流理论认为压力和达西速度在非连续界面处是连续的,我们在以往的研究对其进行了证伪。多孔介质物性突变界面为固定界面,本文在前期不可压缩流体的基础上,以气-水两相为例,考虑流体的压缩性,建立了这类突变界面处流体压力和渗流速度的连接条件。研究结果表明,在多孔介质固定的物性突变界面:(1)总体压力必然连续,但各相流体压力可以不连续;(2)总渗流速度相等,但各相流体的渗流速度可以不连续;(3)固定突变界面与移动突变界面的连接条件不同,不能用Rankine–Hugoniot条件描述;(4)根据突变界面的连接条件以及两相达西公式根据界面两端压力以及流体分布可计算出跨物性突变界面的各相流体的流速,跨物性的突变界面的流量应取上游值
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2018-02-01 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 本文基于自行开发的高速双色粒子图像测试技术(High-speed two-color PIV)实现了直喷喷雾及其环境气体两相流场的同步测试,解明了某八孔直喷喷油器在不同过热度下喷雾油束与环境气体相互作用和干涉的过程。实验结果表明:随着过热度的提高,喷雾油束的膨胀及粒径的减小导致燃油油束对环境气体的动量传递增大;而环境气体的卷吸又对燃油喷雾产生了反作用力。此外在不同过热度及喷射阶段,燃油喷射惯性力与环境气体作用力间复杂的博弈关系也得到了初步的解释。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-31 合作期刊: 《中国腐蚀与防护学报》
摘要: 采用计算流体动力学(CFD)方法分析不同管道参数包括管道直径、弯径比、弯曲角度条件下含砂液/固两相流管道的冲蚀规律,并结合颗粒碰撞模型分析了砂粒对于管壁的冲蚀作用。结果表明:不同管道参数变化影响冲蚀速率的效果是不同的,其中改变管径的影响最大、弯径比次之、弯管角度的影响最小;弯管冲蚀最严重区域有弯头侧壁及下游直管段与弯头连接处外侧,冲蚀最严重区域并不是确定的,随着弯管参数的改变,冲蚀最严重区域会发生移动。
分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-11-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要: 古尔班通古特沙漠南缘处在风、水两相营力作用的交汇区域,沉积环境独特,对气候变化响应敏感,是研究中国西北沙区全新世环境演变的理想区域。选取古尔班通古特沙漠南缘荒漠-绿洲过渡带3个风积-冲积交互地层剖面,在实地观察岩性特征、沉积序列的基础上,通过光释光(OSL)测年建立年代标尺,结合粒度参数、磁化率和石英颗粒表面微形态特征的对比分析,综合判别研究区全新世以来的沉积环境演化过程。结果表明:研究区地层序列主要反映了河流过程和风沙过程的消长,并且表现出同期异相特征。约11.8~10.2 ka,天山北麓冲积作用活跃,辫状河深入沙漠,局部发育河流沉积;约10.2~6.0 ka,研究区进入全新世适宜期,沙漠北退,河湖、湿地广泛发育;约6 ka至今,研究区冲积作用减弱,风沙活动频繁,沙漠环境与河流环境交替出现。近千年以来,研究区沉积环境表现出风沙活动增强、河流冲积萎缩的特点,古尔班通古特沙漠总体上有南侵扩张趋势。本区全新世湿润环境的出现主要受制于西风环流的强弱变化和位置变动,此外,北半球夏季太阳辐射与天山冰川的耦合作用及北大西洋冷事件引发的气候波动可能也是影响本区全新世沉积环境变迁的重要因素。