正交试验设计在煤层气数值模拟研究中的应用

<正>交实验设计是一种研究多因素、多水平的、高效率、快速、经济的实验设计方法,广泛应用在工业设计、实验设计、影响因素敏感性分析等方面。本文通过分析澳大利亚煤层气A区块的前期勘探评价,在有利区域设计了一个先导试验井组,并在此基础上设计并研究了影响煤层气产能的5个因素:气量、裂缝原始渗透率、压裂有效缝长、压裂渗透率增大倍数、井距。研究表明,裂缝原始渗透率和含气量对产能的影响最大;同时预测了井组累产气量的概率分布,为该区域煤层气的开发部署提供参考。     

煤层气数值模拟及应用研究

我国煤层气资源十分丰富,煤层气的开发利用具有重要的战略意义。煤层气数值模拟通过对气井气、水产量数据的历史拟合,获得更加客观准确的煤层气储层参数,从而为制定煤层气开发方案和预测煤层气井的长期生产动态提供科学依据。     

煤层气羽状水平井数值模拟技术在大宁煤层气试验区的应用

定向羽状水平井技术是近几年兴起的一项煤层气地面抽采技术。大宁矿区作为我国煤层气羽状水平井开采的一个试验区块打了第一口DNP02羽状水平井。本文首先对定向羽状水平井的数值模拟技术进行简单的介绍，然后结合该地区的实际地质情况对试验井DNP02进行了产能预测，为以后煤层气开发方案设计和经济评价提供参考。     

MATLAB语言在对流—扩散问题中的简单应用

介绍了在MATLAB软件的基础上 ,结合其计算、绘图等工具箱 ,重点分析了MATLAB语言在解决对流—扩散问题中的应用。通过编程计算一个具体的二维稳态导热的例子 ,阐述了在对流—扩散问题中使用MATLAB可以提高工作效率 ,有利于方便快捷地解决问题。     

煤屑瓦斯扩散理论研究与展望

论述了煤屑瓦斯扩散理论及其模型研究成果。其中扩散理论主要有菲克扩散、考虑时变扩散系数时的菲克扩散、温度以及注水对煤扩散系数影响下的菲克扩散以及综合考虑其他因素影响时的扩散理论。煤屑瓦斯扩散的数学模型有定常扩散系数下的菲克扩散模型、时变扩散系数下的扩散模型、不同形状煤粒的瓦斯扩散模型以及其他因素影响下的扩散模型等。分析了各种扩散模型的建立方法,认为现有的煤粒瓦斯扩散模型考虑因素各有侧重,难于涵盖所有的扩散类型;尚未考虑实际应用过程中边界浓度时变条件下的瓦斯扩散特征。     

基于MATLAB和KISSsoft弧齿锥齿轮成形特性数值模拟

弧齿锥齿轮结构、成形工艺复杂。以某型弧齿锥齿轮为研究对象,分析弧齿锥齿轮成形流程,运用专业数值计算软件MATLAB对弧齿锥齿轮参数进行数值模拟计算,计算的数据导入专业齿轮仿真软件KISSsoft为弧齿锥齿轮成形特性进行数值模拟。仿真结果表明,根据弧齿锥齿轮成形流程,结合数值计算及仿真软件,可以准确地可视化模拟并显示弧齿锥齿轮成形过程,成形的弧齿锥齿轮精确度及轮廓形状满足实际工况。该研究可为弧齿锥齿轮加工成形工艺流程改善、参数优化及成形件综合性能的提高提供理论依据。     

煤层气地质演化史数值模拟

建立了定量表述煤层气地质演化过程的动态平衡动力学模型，研究了沁水盆地南部边缘已知区山西组主煤层煤层气地质演化史特征，并用拟合方法获得部分模拟参数、对盆地深部未知区进行模拟计算，查明了未知区山西组主煤层煤层气地质演化史特征．利用模拟结果，定量预测了未知区山西组主煤层含气性和储层压力等参数的数值范围和空间变化特征．进一步通过最佳组合分析，预测未知区内山西组主煤层煤层气有利开发区分别位于沁水、郑庄东北部和沁源西南部一带、     

MATLAB在测绘领域中的应用

本文简单地介绍了MATLAB的功能和特点，并针对测绘领域的特点，论述了MATLAB在数据处理和遥感图像处理中的应用，并给出了两个MATLAB的应用实例。     

MATLAB在可靠性数据分析中的应用

介绍如何运用MATLAB绘制可靠性数据分布频数直方图、参数估计及假设检验,进而实现可靠性数据整理分析的自动化,保证数据分析工作及时、准确地完成,缩短数据处理周期,及时为生产、管理服务。     

煤层气地质演化史数值模拟软件开发

采用目前较前沿的开发平台，研制开发了煤层气地质演化史数值模拟软件，实现了煤层气地质演化史的计算机模拟。该软件以数据为主线，以算法为精髓，便于使用及二次开发。实际试算结果表明，计算结果能够精确地反映显著层气地质演化历程，为煤层气地质研究获取相关信息提供了方便快捷的手段。     

MATLAB仿真在煤矿液压传动系统中的应用

介绍了基于MATLAB软件对液压传动系统仿真的2种方法,比较这2种方法,验证仿真方法的正确性。通过MATLAB仿真,得出系统的未知参数,便于系统可行性分析,找出最优化设计。     

煤层甲烷吸附与解吸的MC模拟可行性分析

国内外对煤的甲烷吸附与解吸研究主要停留于吸附、解吸机理的研究和对吸附、解吸可逆性试验研究阶段。从分子微观角度,介绍了分子MC(Monte Carlo)模拟方法用于甲烷分子吸附、解吸模拟的模拟原理和主要步骤(进行系综选择;建立吸附、解吸模型;初始条件与周期边界处理;启动模拟;模拟中的随机过程;计算系综热力学平均值;实验室验证)[1],探讨了将分子MC模拟方法应用于甲烷吸附与解吸所要解决的问题,从而证明MC模拟研究方法的可行性。     

基于MATLAB的跑车防护系统动力学仿真分析

以MATLAB为工具 ,对跑车防护系统的碰撞过程进行动态模拟 ,分析了碰撞过程中矿车与吸能制动器联动的车挡之间的作用力及在此过程中矿车的速度等运动学及动力学参数。仿真结果表明 :吸能制动器可以有效地减小碰撞力 ,从而保护跑车防护系统。     

基于MATLAB液压系统仿真技术研究

研究了仿真技术,重点对液压系统仿真技术进行了研究和分析,介绍了MATLAB/Simulink软件,利用Simulink,对掘进机回转液压系统进行了仿真与分析,结果表明,仿真效果良好,为一些产品液压系统的设计提供了好的方法。     

煤层气抽采过程中煤储层参数动态响应物理模拟

针对在煤层气抽采工程现场难以对煤储层参数动态响应进行深入研究的问题,提出了基于物理相似模拟技术,采用真实煤样建立相似物理模型,试验研究煤层气抽采过程中煤储层参数动态响应特征的方法,并利用自主研制的煤层气抽采物理模拟试验系统,开展了三维应力状态下单一储层煤层气抽采物理模拟试验,初步获得了煤储层抽采流量、气体压力、流场及温度等参数的动态演化规律:抽采流量在抽采初期急剧增大,然后逐渐降低;距离钻孔越近气体压力下降越快;靠近钻孔处气体流速较大;抽采初期,煤储层温度变化量小,抽采后期,随着吸附气体的解吸,温度变化量逐渐增大。研究结果可为数值模拟和煤层气抽采工程设计提供基础参数和理论依据。     

基于含水层流线模拟预测煤层气富集高产区

为了直观反映沁水盆地南部地下水动力场特征,从而有效划分煤层气开采有利区,基于区域水文地质条件的分析,利用Quanty View及IES模拟软件对上石炭统太原组15号煤层段含水层进行流线模拟。结果表明:整体趋势是地下水自东北向西南单向网状径流,局部汇流;分别在枣园和潘庄地带形成汇水中心,但不同地段的水动力条件却有所差异,这是造成煤层气井产气(水)量非均质性较强的重要原因。结合分析了地下水动力场与煤层含气量之间的关系,认为地下水的补给区、径流区、滞留区分别对应煤层低含气带(8 m3/t)、中等含气带(8~16 m3/t)、高含气带(16 m3/t)。据此预测得出研究区由边缘向中心依次为煤层气勘探不利区、较有利区和最有利区。     

分子模拟方法在煤层瓦斯流动规律研究中的应用

突破传统的从宏观到宏观流动理论研究路线,结合分子模拟特点选用MC、MD方法研究瓦斯流动这一复杂的解吸—扩散—渗流过程;探讨了MC模拟吸附解吸过程及MD模拟扩散渗流过程;提出了采用分子模拟方法研究煤层瓦斯流动规律中的几个重点难点问题,从总体上阐述了研究步骤,为进一步研究打下了基础。     

基于MATLAB的输送带配料模糊PID控制的仿真研究

结合模糊控制与PID控制的优点,采用模糊PID控制器控制输送带配料系统,通过数学分析法对输送带配料系统进行建模,利用MATLAB中的Simulink仿真软件对系统进行仿真。仿真的结果表明,模糊PID控制相对于常规PID控制方法,能够明显地提高系统的动态性能和配料精度。     

基于SolidWorks与MATLAB六轴机械臂动力学仿真研究

对六轴机械臂进行动力学理论分析。基于SolidWorks与MATLAB的联合仿真平台对机械臂进行动力学可视化仿真,通过对比理论分析与机械臂Sim-Mechanics物理模型之间的力矩差,从而判断理论分析以及仿真的正确性。仿真结果为后续的机械臂运动控制提供了理论依据。