垫片热态密封性能分析

在垫片高温试验装置上 ,进行了柔性石墨缠绕垫片密封性能试验研究 ,得到了垫片密封性能随温度变化的关系曲线及拟合计算公式 .研究结果表明 ,该垫片具有较好的密封性能 ,泄漏率与温度成指数关系 ,随温度的升高而增大 ,符合多孔介质模型的方程 .     

聚合物溶液的流变性及其在多孔介质流动中的应用

本文通过对聚合物溶液流变性的实验研究,得到了聚合物溶液的实用流变特性,并推广应用到多孔介质流动中,在此基础上建立了聚合物溶液驱油的相对渗透率计算模型。     

多孔介质质扩散系数线性模型中的参数估计方法

本文提出一种在第三类边界条件下,通过理论计算蒸发规律与实测蒸发规律之间的最佳逼近,瞬态测定计算变物性质扩散系数的参数估计方法。设计并制造了真空蒸发实验装置。在假设质扩散系数为舍湿量线性函数的情况下,对石膏板和水泥板的质扩散系数进行了测量计算。实验和计算结果表明,测试及计算方法简单可行,容易进行控制,测定时间较稳态方法大大缩短,因此比较实用可靠。     

单相流体在多孔介质中的流动和换热研究

本介绍了单相流体在多孔介质内部的传热和流动过程及其研究方法,给出单相流体大多孔介质内部传热的数理模型,对模型的有效性进行了验证。同时分析了流速、孔晾率、固体颗粒的直径大小及固体骨架和流体的导热系数之比等因素对多孔介质内部传热和流动的影响,提出了增加传热而不使流动阻力过多增加的方法．     

幂律流体在部分填充多孔介质平板通道内的流动特性研究

研究了幂律流体在部分填充多孔介质平板通道内的流动特性,通过边界层动量积分法求解了Brinkman-Darcy流动模型的动量方程,得到了幂律流体在部分填充多孔介质平板通道内的无量纲速度分布。计算分析发现,未填充多孔介质区域的无量纲速度和速度峰值随填充厚度的减小先增大后减小,填充厚度较厚时：随达西数与幂律指数的减小而增大;随着填充厚度减小,达西数对速度峰值的影响减弱,速度峰值随幂律指数的减小而减小。     

多孔介质内低热值气体燃烧及传热数值模拟

以一个简化的氧化铝(Al2O3)堆积小球多孔介质燃烧器为模拟对象,使用计算流体力学(CFD)方法对低热值气体燃烧进行模拟研究.考虑气体的湍流扩散和气固间的对流换热及固体间的辐射和导热换热,通过研究多孔介质内的压力分布、速度分布、温度分布及组分分布,对多孔介质内的总的热流密度及辐射热流密度进行对比分析,揭示燃烧器内不同轴向位置的燃烧及换热规律.结果表明,低热值气体在氧化铝(Al2O3)堆积小球多孔介质燃烧器内燃烧时火焰面前沿气固温差大于火焰面后气固温差.火焰面前沿固体温度高于气体温度,热量由固体传向气体,对流换热强度较大;火焰面后沿气体温度高于固体温度,热量由气体传向固体,对流换热强度较小.     

多孔介质中低速气体的非线性渗流

在多孔介质中 ,通过对低速渗流气体的摩阻系数 f与雷诺数Re的实验关系分析得出 ,随着雷诺数减小 ,气体的渗流规律表现出由遵从达西线性关系连续转变为非线性关系 ,其转变所对应的雷诺数 Rec =(1.0 ～ 4.4)× 10 -4 。由动力学分析可知 ,低速渗流气体出现的非线性现象是由气体分子与孔隙壁的作用引起 ,并给出了相应条件下渗流速度V与压力梯度Δp/ΔL的关系     

多孔介质中突面压力分布模型

根据流固耦合力学的基本理论，针对多孔介质的特点，考虑了瞬态热载荷的影响因素及热流因素，建立了进行多孔介质自由面分析的力学模型。研究表明，由于存在毛细现象，突变界面的各种型态均有一非明细的区域，并随着热渗流的不断扩展而呈现特殊的几何形状，当瞬态热载荷的强度改变时，界面型态将保持不变，进一步讨论了多孔介质中出现突变界面的各种型态并给出了其特定的力学意义，模拟了本研究的数值结果。     

储层多孔介质表面凝析气体混合物的吸附研究

凝析气藏流体处于地下多孔介质中，由于多孔介质具有巨大的比面积，不可避免地合发生吸附现象，从而对气藏储量计算、相态模拟计算以及油气井产能计算等气藏工程问题产生影响。为此；根据气-固吸附的基本理论，在分析研究储层条件下段析气藏流体在储层多孔介质表面的吸附机理的基础上，建立了段析气混合物在储层多孔介质表面吸附的数学模型，并通过实例计算分析了凝析气混合物在储层多孔介质表面的吸附量及吸附相的组成。结果表明，段析气体混合物在储层孔隙介质中的吸附量随温度的升高而减少，随压力的升高而增大；同时在同一孔隙介质中，当温度压力相同时，重组分含量相对较高的凝析气体系，其吸附量相应较大。最后得出结论，凝析气体混合物在储层多孔介质表面的吸附量的数量级为10^—2mol／kg，在实际工程应用中不可低估。     

颗粒堆积多孔介质内幂律流体的流动阻力特性

为深入研究幂律型非牛顿流体在均匀球颗粒堆积多孔介质内流动的阻力特性,基于经典Carman-Kozeny-Blake模型及孔喉通道模型,提出一个新的预测模型.针对幂律流体的流变特性,利用平均水力半径理论,得到了于迂曲度、孔隙率、孔喉比、颗粒直径及幂律指数等重要参数修正的Ergun型方程表达式,且方程中的系数表达式A、B等各物理量都有明确的物理意义.对所建模型与文献中的理论模型及实验数据关联式比较的结果表明,新模型在一定流态区间内的阻力预测值与文献吻合较好.给出了幂律流体的临界雷诺数、修正渗透率及惯性系数的关联式.     

基于多孔介质理论的冻土水热迁移耦合模型推导

在多孔介质理论的基础上,基于非线性达西定律并假设水分迁移过程为单向、可逆及水分迁移过程中无溶质迁移,推导得出了无相变以及考虑相变的水分迁移方程;引入土体传热方程和土骨架质量密度变化方程,过程中考虑了冻土中温度变化,扩散和对流,以及水分相变和温度、质量变化之间的相互影响。联立各方程得到了非饱和冻土水热分布控制方程,建立了非饱和冻土水热迁移耦合模型。文中亦对模型中具体参数的确定方法提出了建议。方程属于非线性偏微分方程,无法得出解析解,须采用数值解法。     

丁腈与顺丁并用胶在金属密封垫片的应用研究

中高丙烯腈丁腈橡胶(NBR)具有较好的耐油和耐热性能,NBR的耐寒性、耐磨性不好,而顺丁橡胶(BR)的耐低温性、弹性、耐磨耗性能优异,但耐油性较差,因此,探讨丁腈与顺丁橡胶不同并用比对其用作金属密封材料的物理机械性能和耐热耐低温耐油性能的影响。实验结果表明:当NBR与BR的并用质量比在85/15～90/10之间,并配合一定量的增塑剂,其综合性能比单用丁腈和单用顺丁橡胶好,大大改善了丁腈的耐低温性能,胶料的脆性温度可达-50℃以下,同时也降低了成本。     

聚合物溶液在多孔介质中流动规律实验研究

由于孔隙介质的复杂性和聚合物溶液的黏弹性,导致聚合物溶液在多孔介质中流动与在流变仪中的流动相比更加复杂,同时聚合物溶液在多孔介质中的流动规律直接关系到驱油方案的制定。因此本研究设计并开展了聚合物溶液(部分水解聚丙烯酰胺)在岩心中流动参数测定实验,给出了岩心渗透率、聚合物溶液质量浓度、聚合物相对分子质量、聚合物溶液注入速度对阻力系数、岩心中流动黏度的影响规律。结果表明,聚合物溶液存在一个临界质量浓度,当溶液质量浓度低于临界质量浓度时,阻力系数与表观黏度基本相等;当溶液质量浓度高于临界质量浓度时,阻力系数远小于溶液表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,两者之间差值增大。聚合物溶液在岩心中流动黏度远小于溶液在流变仪中表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,溶液在岩心中流动黏度的增加幅度远小于溶液表观黏度的增加幅度。     

燃烧模型对多孔介质内预混燃烧的影响

采用二维非稳态数学模型研究燃烧模型多孔介质内预混燃烧影响.燃烧模型分别为单步和多步化学反应动力机理（17种组分,58个反应）,CH4/空气当量比的范围为0.55～1.0.对比分析两种燃烧模型下燃烧器中心处的温度、组分浓度分布曲线.结果表明,多步燃烧模型对燃烧器内温度、组分浓度分布有更准确的预测,并与文献结果比较,证实了二维非稳态数学模型的正确性.此外,将二维的温度场进行比较,结果表明单步化学机理的反应区域小,温度梯度大,而多步化学反应由于各反应步骤存在时间尺度的差异,反应区域大,温度梯度相对较小,与实际燃烧情况能很好的吻合.     

多孔介质流动显示与强化传热的实验研究

对添加挡流板、螺旋板及多孔介质的管束外掠流动的流型、流阻及其传热特性进行了实验研究。实验表明 ,直挡流板的管束流道由于存在滞留区 ,流阻高且不利于换热。螺旋板的管束流道的Nu比直挡流板高 79% ,而具有螺旋板和多孔介质组合的管束流道的对流换热系数比直挡流板高 94%。同时得到了最佳螺旋角和多孔介质的最佳孔隙率     

多孔介质流动显示与强化传热的实验研究

对添加挡流板，螺旋板及多孔介质的管束外掠流动的流型，流阻及其传热特性进行了实验研究。实验表明，直挡流板的管束流道由于在滞留区，流阻高且不利于换热。螺旋板的管束流道的Nu比直挡流板高79％，而且有螺旋板和多孔介质组合的管束流道的对流换热系数比直挡流板高94％。同时得到了最佳螺旋角和多孔介质的最佳孔隙率。