复合多孔介质流动特征的模型分析

本文针对壁面开槽复合多孔介质强化传热的实验条件，将整个流动区域划分为多孔介质填充区和纵向微槽区两个区域，通过数值计算了这种复合多孔介质结构的流动特性，考察了微槽宽度、深度等有关因素的影响，得到了与实际相一致的结果。     

多孔介质上浅水流动的数学模型

采用有限元方法,建立了多孔介质上地下渗流和地表径流的数学模型以及相互耦合的数学模型,编制了有限元分析的计算程序,并分别对渗流模型和径流模型进行了验证。给出了实际降雨强度曲线条件下,坡脚的出流过程和入渗率变化过程的模拟结果,计算结果表明,该模型为分析降雨条件下滑坡的稳定性提供了更为精确的水荷载,具有一定的工程实用价值。     

多孔介质内流动微粒沉积规律研究

油田开发过程中,由于储层内微粒的变化,会导致储层参数随着流体的注入逐渐发生变化。储层内随流体流动的微粒在力的作用下会逐渐沉积到孔喉壁面,引起孔喉有效半径值减小,导致储层渗透率降低。为研究储层内流动微粒的在孔喉内的沉积规律及其影响因素,该文通过对流体中悬浮微粒进行受力分析和理论推导,建立了微粒沉积数学模型,计算微粒在孔喉内的运动轨迹,得到了能够判别流体中微粒发生沉积的识别标准。通过敏感性分析研究了微粒粒径、流体流速和流体黏度三个因素对微粒沉积的影响。模拟结果表明:微粒粒径越大,微粒越容易沉积到孔喉壁面;流体流速越大,越不利于微粒的沉积;流体黏度越大,流体对微粒的悬浮能力越强,越不利于微粒的沉积。     

复合多孔介质流动特性的模型分析

本文针对壁面开槽复合多孔介质强化传热的实验条件 ,将整个流动区域划分为多孔介质填充区和纵向微槽区两个区域 ,通过数值计算分析了这种复合多孔介质结构的流动特性 ,考察了微槽宽度、深度等有关因素的影响 ,得到了与实验相一致的结果。     

多孔介质中粘弹性液体广义流动分析

将分数阶导数引入渗流力学建立了多孔介质中具有松驰特性的非牛顿粘弹性液体的含有分数阶导数的不稳定渗流模型，利用离散逆Laplace变换技巧和广义Mittag-Eeffler函数研究了多孔介质中非牛顿松弛粘弹性液分数阶流动特征。对任意的分数阶导数得到了精确解，并先求出了长时和短时渐进解，然后用拉普拉斯数值反演Stehfest方法分析无限大地层粘弹性液的流动。结果表明粘弹性流体对分数导数的阶数具有极强的敏感性。     

多孔介质中的管涌研究

一、作用在单个颗粒上的渗透力设有一土体,高为l,截面积为a,渗流由下向上,则作用在该土体上的动水压力P: P=aγ_wΔh (1) 式中γ_w为水容重,Δh为渗流通过该土体的水头差。由水力学原理可知,水流在管道内流动时,其作用力必然与水流和管壁薄膜间的摩     

超声波对多孔介质中液体流动的影响

近年来，超声波技术已被应用于采油工程中，形成了一门新的学科－采油声学。本文主要研究了超声波对多孔介质中液体流动的影响，尤其是两相流动的影响。实验采用的多孔介质为人造石英砂岩，渗流液体为油和水。实验结果表明：超声波作用能够提高油的渗流速度，提高原油采收率，并降低采出液的含水率。     

高温状态下表面活性剂在多孔介质中的运移规律研究

本文建立了高温状态下表面活性剂在多孔介质中的运移方程。该方程考虑了活性剂的动态吸附，高温热降解，化学反应等因素。利用有限差分法将该方程与能量守恒方程进行了耦合求解。讨论了注入温度，注入速度，段塞尺寸等参数对活性剂运移的影响。结果表明这些参数对活性剂的运移及作用效果具有较大的影响。     

人工振动对多孔介质中液体流动的影响

人工振动增产技术是一种新的提高采收率方法。人工振动模拟系统主要由函数/任意波发生器、功率放大器和激振器等组成．该系统与岩心流动实验系统配合．进行了人工振动对多孔介质中单相、两相液体流动的影响，进行了不同振动参数的影响程度研究。研究表明。人工振动可以提高单相液体通过多孔介质的流速，提高幅度与振动参数有关，振动结束后具有一定的滞后效应；人工振动能够提高水驱采收率，并降低含水率，而且人工振动增产效果与振动参数有关，同时介绍了人工振动增产技术的现场应用情况。     

圆管内流体进入多孔介质的流动分析与计算

本文对圆管内不可压缩流体从自由空间区域进入多孔介质区域的流动进行分析，首先分别得到两种区域中充分发展流动的理论解，然后对整个区域采用流线迭代法进行数值计算。     

基于多孔介质土体分形特征的渗透系数研究

堤坝工程渗流计算中确定土体渗透系数尤为重要。利用分形维数不同尺度域,分析渗透破坏试验土样无标度区,指出土体细颗粒含量是决定土体分形维数的主要因素。基于多孔介质毛管束模型,推导了渗透系数和孔隙率与分形维数之间分形关系解析式,阐释了多孔介质土体渗透系数影响因子包括分形系数、孔径大小、分形维数及流体黏滞系数。利用土体渗透破坏试验结果,进一步论证了渗透系数和孔隙率与分形维数之间的非线性关系。结果表明:当分形维数大于2.83时,孔隙率随着分形维数的增大而减小,但在颗粒吸着水和薄膜水形成的黏聚力影响下,渗透系数随着分形维数增大而减小的规律不明显。研究结果可为渗透破坏形成机制及发展过程分析提供理论依据,减少堤坝渗透破坏致灾隐患。     

一维多孔介质中气体渗流与多相气固反应分析

考虑到气体的压缩性，按渗流力学给出了多孔介质中的非均匀流场，并进一步研究多孔介质内的多相气固反应和传输。与不可压缩气体对流、反应、扩散的比较表明，两种流动的孔隙压力分布差别很小，但渗流速度的差别却较大。由于小的速度差会引起Peclet数的大的差别，最终引起气体浓度的较大差别，因而有必要考虑气体的压缩性。人口处的流速与多孔介质内由于气体膨胀产生的附加速度是有实质差别的两种对流，前者使气体浓度上升，后者使其浓度下降。对流对反应气体和产物气体传输的影响不同，但这仅是表面现象的不同，对流的本质不变。对颗粒堆积的多孔介质，颗粒半径和孔隙率越小，以Mach数作为判别气体压缩性是否可以忽略的指标就越不合理。因此对多孔介质中的气体流动，应该用压降作指标判别是否可以忽略气体的压缩性。     

流体在多孔管分支系统中的流动机理研究

通过摩擦系数λ和动量交换数ｋ两种变量的分析，确定了多孔管摩擦系数λ和动量交换系数ｋ的分析表达式，在此基础上，求出了变系数变量动量方程的分析解。     

地下水位匀速下降条件下层状非均质多孔介质给水度的初步研究

本文通过室内实验验证了水位匀速下降条件下垂向一维土壤水分运动的数学模型和计算程序,并用数值模拟方法探讨了层状非均质介质给水度的变化规律,包括层状非均质条件(夹层性质、位置和厚度)、水位降速以及初始水位埋深对给水度变化规律的影响。     

多孔介质溶质运移问题中的分数弥散

本文在弥散核函数为负幂率函数的前提条件下,对传统的二阶对流—弥散方程进行非局域处理,通过考虑溶质运移的空间相关性推导出了分数阶对流—弥散方程,方程中弥散项是分数阶微分。弥散项分数阶微分的出现是由于考虑溶质运移的空间相关性。该方程柯西问题的格林函数解为一 Lévy分布密度函数。Lévy分布满足标度不变性,Lévy运动轨迹是分形,其运移的平均平方位移(位移平方的均值)是时间的幂函数。因而用此分数阶对流—弥散方程描述的溶质运移过程,其平均平方位移是运移时间的幂函数,由此本文得出了等效弥散系数与运移尺度有关,是运移距离的幂函数的结论。这一结论从理论上解释了弥散系数的尺度效应。     

化学浆液在岩土介质中的非混溶流动过程

化学浆液在岩土双重孔隙介质中的流动是一个二相驱替过程。对这一过程建立方程描述并求解，结果显示了化学浆液在孔隙系统中的吸渗速度远小于在裂隙系统中的流动速度。     

化学浆液在岩土介质中的非混溶流动过程

化学浆液在岩土双重孔隙介质中的流动是一个二相驱替过程。对这一过程建立方程描述并求解，结果显示了化学浆液在孔隙系统中的吸渗速度远小于在裂隙系统中的流动速度。     

多孔并联化灌工艺在混凝土裂缝处理中的应用

在沙湾水电站混凝土裂缝处理中,采用五~七孔为一序的多孔并联、五~七孔一循环逐步推进的化灌工艺,有效地实现了化学浆液对裂缝的充填、渗透、粘结和修复,同时,较大程度地提高了工效;选用S ika Latex材料嵌槽,取代了以往嵌槽使用的材料,简化了操作,降低了成本;灌后钻孔取芯检查和压水试验结果证明,裂缝处理效果显著。     

非均匀介质在动荷载作用下的裂缝扩展研究

运用岩石破裂过程分析软件RFPA-dynamic,通过对模型预置一组裂纹,研究裂纹倾角、岩桥倾角及双向荷载对裂纹扩展方式的影响。结果表明:1单向动荷载作用下,裂纹倾角和岩桥倾角对裂纹扩展方式几乎没有影响,裂纹大致沿与荷载垂直的方向扩展;2单向动荷载作用下,声发射释放累积能量的过程大致分为4个阶段;3双向动荷载作用下,随着荷载比率的减小,裂纹的弯曲弧度增大,逐渐与水平荷载垂直;4双向动荷载作用下,岩桥倾角一定时,随着裂纹倾角的增大,裂纹扩展偏向竖直方向;5单向静荷载作用下,裂纹倾角和岩桥倾角对裂纹扩展方式有显著影响,而单向动荷载作用下,其对裂纹扩展方式却几乎无影响。