基于逐步超松弛法及修正梯度法的材料二维缺陷弹性波识别

研究了一种利用弹性波识别二维缺陷形状的方法。在反演散射体的物理参数时 ,散射场用逐步超松弛法计算 ,将扰动函数和波场同时进行迭代求解 ,并引入了超松驰因子和梯度因子分别修正波场和扰动函数的迭代收敛方向。算例证明 ,该方法简单有效     

启动压力梯度对致密油藏水平井裂缝参数的影响

致密油藏流动能力差,水平井压裂后形成基质与裂缝两种差异明显的介质,流体在两种介质中的渗流规律不同,在基质中存在很高的启动压力梯度,不同渗流规律的耦合对致密油藏压裂水平井开发产能及开发动态规律的研究提出了新的难度。本文建立了考虑不同基质低速非线性渗流规律的致密油藏压裂水平井产能模型,并在此基础上研究了启动压力梯度对致密油藏压裂水平井开发动态的影响,将整个生产周期分成了第一线性流、裂缝干扰流、第二线性流和边界控制流四个阶段,并认为启动压力梯度具有缩短第一线性流与第二线性流的稳产阶段的作用,不利于致密油藏的有效开发;同时,启动压力梯度对裂缝参数的优化具有重要的影响,越高的启动压力梯度需要更长、更密、更多的裂缝才能进行有效的开发。     

凡口矿边缘矿体充填输送研究

凡口铅锌矿边缘矿体的发现使得矿山目前的充填系统无法满足日益增长的充填需求。本文根据凡口新探明矿体与充填站的位置关系提出了施工新充填钻孔,利用原充填钻孔两种管路布置方案;计算了地表充填管路输送分级尾砂、细尾砂的最大允许充填倍线为8.56、3.47。根据理论计算与数值模拟结果,认为在充填管道的地表阶段输送分级尾砂和细尾砂时,两种方案都需要采用泵送方式输送;在充填管道地下阶段输送分级尾砂充填料浆时可以自流输送,当充填倍线降至3以下时才能自流输送细尾砂。对泵送压力的计算结果表明：充填系统需要配备最大泵送能力不小于12MPa的充填泵才能满足矿山的充填料浆输送需求。     

低渗透油藏油水赋存状态研究

为了得到低渗透油藏岩心水驱油以及油驱水过程中可动流体的分布情况,通过核磁共振技术实验,对不同渗透率水平的储层进行核磁共振T2波谱特征形态分析,观察T2波谱形特征与渗透率之间的关系,得到岩心的可动流体饱和度;通过对剩余油分布情况的统计分析,得出岩心中的剩余油主要分布在0.1~10.0 μm的孔隙中,占总分布量的85%以上,表明后期挖掘剩余油的主要空间主要是中小型孔隙。通过对不同渗透率级别的岩心进行水驱油实验,得出在1.8 MPa/m的压力梯度下进行驱油有较好的效果并确定出最佳驱油压力梯度,明确了压力梯度对微观赋存状态的影响。研究可为DB油田措施挖潜和稳产技术研究提供指导。     

基于应力梯度理论的锚杆合理预紧力

巷道围岩的稳定性不仅与岩体强度有关,还与围岩应力场梯度密切相关。为研究锚杆在巷道围岩支护中合理支护强度的确定方法,在特定的地质条件中提出合理的预紧力,以连续损伤力学模型为基础并引入材料力学领域中的应力梯度理论,推导出了考虑围岩塑性区与弹性区交界面处的平衡方程和边界条件,建立了基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则以及Hoek-Brown准则下的围岩应力梯度求解模型;以Mohr-Coulomb准则为例,借助FLAC3D对比出模拟结果与理论计算值吻合度为93%且变化趋势一致,验证了提出的应力梯度求解方式适用性,发现随着锚杆预紧力的增加,巷道围岩的塑性区应力梯度相应增加,弹性区应力梯度不断减小,岩体劣化程度减弱。提出应力补偿系数,模拟计算出不同锚杆预紧力下巷道围岩应力梯度分布规律和支护效果,发现预紧力的变化与巷道围岩的锚固效果呈正相关趋势,塑性区范围随预紧力的增加不断减小,围岩稳定性随应力梯度的增加不断提高,并据此得出了锚杆预紧力与围岩应力梯度的对应补偿关系并提出最优补偿比。在现场实践中对巷道变形控制效果提高40%以上,并且应力梯度补偿系数高于0.65,高于该矿围岩变形安全控制要求,为确定锚杆合理支护强度提供了一种研究思路。     

豫北平原地热资源分区及其开发利用研究

豫北平原地处华北盆地边缘,具有较高的地热流和地温梯度,巨厚的新生界沉积及其覆盖下的下古生界奥陶系、寒武系形成良好的地下水热储层。分析了研究区地温梯度、地温分布、地温异常以及不同深度地温分布,基于此,将研究区划分为8个地热分区：太行拱断束地热分区、汤阴断陷地热分区、内黄凸起地热分区、东明断陷地热分区、济源凹陷地热分区、武陟凸起地热分区、中牟凹陷地热分区、菏泽凸起(河南部分)地热分区。将研究区地热资源开采适宜性划分为最适宜、适宜、差的、不适宜四个等级,针对地热水不同梯级,根据温度、水质确定其不同的开发利用方向,进行综合开发利用。研究为合理开发利用地热资源提供依据。     

Heat/mass transfer from a neutrally buoyant sphere by mixed natural and forced convection in a simple shear flow

Building on the work of Yang et al. in 2011, the finite difference method and the Boussinesq approximation were applied to solve the time‐dependent Navier‐Stokes, convection diffusion and continuity equations in spherical coordinates. An idealized condition, the mass transfer from a neutrally buoyant sphere in a horizontal simple shear flow with natural convection was numerically simulated for the first time in this work. In the hybrid transfer case, the outwardly spiraling streamlines enhanced the transfer process, but the counter‐gravity spiraling streamlines near the sphere hindered the natural convection and the spatial dilution action weakened the natural convection transfer process. These competing effects led to nonmonotonic behavior of the Nusselt number with Reynolds number. Results from these previously undocumented cases were summarized into correlations for predicting Nusselt numbers at finite Reynolds numbers for various Grashof and Prandtl numbers. © 2018 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 64: 2816–2827, 2018     

The Finite Element Simulation of Polymer Coextrusion Based on the Slip Boundary

The three-dimensional flow of Non-Newtonian polymer melts in coextrusion dies was analyzed based on finite element simulations. The analysis considered the slip both die wall-polymer and polymer-polymer interface. The slip boundary condition is founded based on the Generalized Navier slippage model. The effects of die wall roughness on the interface were examined farther. It is found that decreasing the roughness of the fluid path can make the velocity field more uniform and the interfacial offset less. If consider the interface alip of two melts, the homologous of interface-slip coefficient and die-wall slip coefficient may ensure the stabilization of the interface.     

具有梯度孔结构多孔陶瓷膜支撑体的制备

采用平均粒径为0.56μm的Al2O3为原料,研究了不同固相含量的Al2O3悬浮液的流变性能.在此基础上,采用含10%(质量分数,下同)Al2O3的悬浮液,通过重力沉降和真空抽吸过程,成功制备出具有梯度孔结构的片状Al2O3支撑体.对具有梯度孔结构支撑体的微观结构进行了表征,并研究了支撑体的孔隙率和渗透性能随烧成温度的...     

溶液浓差能驱动的逆电渗析反应器制氢实验研究

低品位热能制氢技术首先是将热能转换为溶液浓差能,然后通过逆电渗析（RED）反应器将溶液浓差能转换成氢能。为了验证RED反应器能将溶液浓差能转换为氢能,探索关键运行参数变化对能量转换过程的影响。设计了一个由40个膜对所构成的RED反应器,以NaCl水溶液为工作溶液,NaOH水溶液为电极液的制氢系统。通过改变浓/稀溶液入口浓度,溶液过膜流速以及输出电流来考察对RED反应器产氢率、制氢效率和能量转换效率的影响。实验结果发现,浓/稀溶液入口浓度,过膜流速变化均会影响RED反应器的输出电流。在外电路短接条件下,输出电流越大,反应器产氢率和制氢效率越高,但能量转换效率越低。