干气密封的流动数值模拟

在探讨干气密封工作原理的基础上提出了利用流动数值模拟进行干气密封端面设计的一种新方法，即选用三维的纳维一斯托克斯方程作为控制方程，用改进的压力偶联方程组半隐式方法(SIMPLER算法)对方程组进行离散，对干气密封摩擦副之间的气体流动进行了数值模拟。利用该方法不仅求得了计算域内的压力分布，而且还求得了速度分布。计算结果表明，干气密封的开槽区域的密封堰对气体产生泵送作用，增大了密封槽内气体的压力，大大增强了干气密封的开启效应，而密封坝对气体流动起到节制作用。对计算结果进行分析，求得了干气密封的工作点和泄漏量，计算泄漏量与实测值很吻合，相对误差不超过10％，与常用的二维计算方法相比，可得到更为精确的结果，为进行干气密封端面二维、三维沟槽结构的优化设计提供了正确、可靠的理论依据。     

螺旋槽干气密封特性有限元分析

从可压缩气体的基本方程出发,对螺旋槽干气密封特性进行了有限元分析,推导了相应的离散方程,得到螺旋线槽气体密封端面间隙内气膜的压力分布,并把计算结果和文献中的实验值进行比较,验证了计算结果的正确性,对螺旋槽密封参数的进一步研究具有重要的指导意义.     

定容积SF6气体亚临界放气特性的计算研究

以一维气体动力学的基本方程为基础，推导出了适用于高压SF6断路灭弧室内的无指数形式的气体流量方程和无指数形式的气体绝热方程.在此基础上，对定容积条件下的SF6气体放气特性进行了解析研究，寻找出放气过程中容积内的压力与放气时间的解析关系式.并以LW11-252型产品为例，进行空载分闸时，压气缸行程终了后，压气室剩余体积内气体的亚临界吹放气特性的研究，通过计算结果与实验数据的对比，证明所提解析方法的正确性和实用性.     

P-R方程在天然气热物性计算中的应用

在天然气管道的水力、热力计算中需要进行热物性参数的计算,详细地介绍了用P-R方程求解天然气各物性参数的方法及其求解过程。分别采用范德瓦尔斯方程、RKS方程、P-R方程和BWRS方程求氮气的压缩因子,通过与已知实验数据比较表明P-R方程作为两参数立方型方程,计算气体物性参数精度高于范德瓦尔斯方程和RKS方程,略低于BWRS方程。P-R方程参数数目少,参数确定简洁,计算简单,可以在天然气物性计算领域广泛应用。     

气体钻井液压系统污染物方程及过滤装置

气体钻井现场环境恶劣,工况复杂,现用液压系统油液过滤装置过滤效果差,致使油液污染严重,液压系统中泵、阀、执行元件、管路等出现磨损、测漏、堵塞以及活动件卡死等情况,增加了对气体钻井作业的风险。对气体钻井现场所用液压系统污染源进行分析,对其建立了污染物平衡方程及污染物控制方程。根据污染物控制方程提出了液压系统过滤装置改进措施,通过多方案设计与分析,优选出过滤装置设计方案,并计算出新型过滤装置的主要设计参数。建立新型回油过滤装置的下游污染物颗粒浓度方程,并对安装回油过滤装置和无回油过滤装置的下游污染物颗粒浓度进行计算分析。结果表明：液压系统安装新型回油过滤装置时,过滤速度明显提高,下游污染物颗粒浓度明显下降,更好地满足了气体钻井液压系统对油液清洁度的要求。     

一个新的实际气体通用状态方程

本文从凡德瓦尔方程出发,着重考虑了实际气体中分子结合的规律性,并考虑到温度对分子力和分子体积的影响,提出了一个新的对比状态方程。对多种气体进行计算的结果,证实了新方程对各类气体均适用,从而肯定了它的通用性。新方程只要求给出临界参数即可进行温度、压力、比容之间的关系的计算,它具有通用、简单、精确、适用参数范围宽广、物理概念清楚等特点。新方程为化工、制冷、动力、新能源利用及其它有关部门提供了掌握工质性质的有力工具;为实验数据的内插、外延提供了依据;数据公式化的结果,也为利用电子计算机提供了方便条件。新方程对掌握那些没有充分实验数据的气体的性质有特别重要的意义,可大量节省投入实验的时间、人力和物力。     

烹饪机器人双压强火力数值计算与实验

为实现烹饪机器人无级火力强度调节,进行鼓风式燃气燃烧器的双压强火力数值计算与实验.建立燃烧器引射管的基本方程、组分输运方程和湍流方程等数学模型;应用流体力学分析软件FLUENT建立引射管二维轴对称气体运动模型,确定了边界条件、初始状态和有限速率化学反应模型;根据燃烧器喷嘴中心高压空气压力值对可燃气体速度提升和引射吸入空...     

用LBM模拟无粘性浅水长波方程

Ｌａｔｔｉｃｅ Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ Ｍｅｔｈｏｄ（ＬＢＭ）可用于计算气体动力学方程,通过浅水长波方程与气体动力学方程的比拟,可得到计算浅水长波方程的ＬＢＭ。确定了ＬＢＭ中微观状态函数的形式及随时间变化的方式,给出了一个一维算例,并与精确解作了比较。     

旋流塔板上气体流场的数值模拟

采用二方程ｋ－ε湍流模型，以实验数据确定入口条件，用ＳＩＭＰＬＥ算法对旋流塔板上气体的速度场及静压场进行了数值计算。其结果与实验值吻合良好，表明数值模拟可用来预测较实验更为详细的气流运动特点。     

低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程

已有的煤层气渗流研究基于达西定律,而实验表明低渗透介质气体渗流为非线性流。采用实验、理论与计算相结合的方法建立低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程。实验结果表明,低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流曲线是从较低压力梯度下的凹形曲线至较高压力梯度下的直线,是连续变化的曲线,直线延长线不通过坐标原点,存在拟启动压力梯度。根据该普遍特征,建立了非线性渗流运动方程。其参数量纲与物理意义清楚,运动方程计算的理论曲线与实验结果吻合很好,达西定律是运动方程的特例,运动方程可运用于低渗透孔隙-裂隙介质气体渗流理论及开发计算研究。     

气井指数式无因次IPR曲线图版的建立与应用

推导符合指数式产能方程的气井无因次IPR方程,并绘制相应的图版。应用无因次IPR方程推导气井的预测IPR方程,并绘制4口气井的IPR曲线。通过实例验证该无因次IPR曲线图版能够快速准确地拟合气井动态指数,能够很好的预测气井的井底流入动态。     

注气混相及非混相驱替物质平衡方程式

常规物质平衡方程在油田已广泛应用，然而对油田注气物质平衡方程的研究较少。注入气与油藏油接触时，油气体系间会发生相传质和传热，由于气体溶解于油中引起油的体积膨胀，所以注气过程中物质平衡方程与以前传统的没有考虑相间传质作用的物质平衡方程不同。从物质平衡原理和膨胀理论出发，建立起了注气混相及非混相驱替和气水交替注入过程物质平衡方程式。该物质平衡方程考虑了油气体系相间传质作用和油中溶解气体后的体积膨胀，为注气开发油藏的开发动态分析及预测提供了一种有效的手段。     

湿燃气热力性质的计算方法

分析了HAT循环和STIG循环中的工质－湿燃气的组成 ;将湿燃气当做实际气体考虑,用两项维里方程的对比态形式建立了湿燃气的状态方程;利用状态方程和余函数修正法,对湿燃气的热力性质在理想气体的基础上进行了修正,使其热力性质较按理想气体计算时更加精确。该算法可以计算湿燃气在任意烃类燃料、任意注蒸汽比以及任意燃料系数条件下的热力性质。     

采空区瓦斯涌出与自燃耦合基础研究

基于漏风渗流方程、多组分气体混溶-扩散方程和综合传热方程,建立采空区瓦斯和自燃耦合数学模型．通过现场实测获得基础数据,用G3程序（有限元数值方法）求解了在煤耗氧和瓦斯涌出共同环境下采空区瓦斯-氧浓度及温度的分布．结果表明,在单纯瓦斯涌出（无消耗氧）条件下,采空区氧被瓦斯稀释现象比较显著;采空区内高强度的瓦斯涌出能够使自燃氧化区域进一步缩小,削弱了煤的自燃氧化进程;自燃产生的热风压也能加剧工作面向采空区的漏风及对采空区内瓦斯的排放．耦合影响随工作面向采空区的漏风量的提高而相对降低．     

用SRK方程计算真实气体的密度

介绍了由 Soave修正的 Redich- Kwong方程的计算公式 ,计算方法和计算步骤。利用计算机程序对真实气体的密度进行计算举例 ,将计算结果和实验结果进行了比较 ;把利用理想气体状态方程计算的结果和实验结果也进行了比较 ,结果证明 :在实际状态下 ,由 SRK方程计算的结果和实验结果接近 ,由理想气体状态方程计算的结果误差较大 ,因此 ,推荐利用 SRK方程计算真实气体密度的方法是准确可行的。     

水平气井不稳定渗流数学模型的格林函数求解方法

水平井技术作为提高单井产量的有效手段,能数倍增加储层泄气面积,而目前水平气井的渗流问题研究较少。在气体不稳定渗流基本微分方程的基础上,采用Green函数法,通过积分叠加原理获得在箱式边界条件下水平井不稳定渗流微分方程的拟压力解,为水平气井产能提供了理论依据。     

脉动通风消除上隅角瓦斯积聚的理论分析

针对“U”型采煤工作面上隅角瓦斯积聚问题,建立了脉动通风作用下上隅角风流动力学极坐标方程及瓦斯传质方程,详细分析了脉动通风作用下上隅角瓦斯的传质运移过程,论述了瓦斯扩散传质机理,并通过现场试验验证了脉动通风解决上隅角瓦斯积聚是有效、可行的。     

论真空物理中流导公式的错误及其原因--兼论气体状态方程不适用于定常粘性流气体

论述了目前真空物理中流导计算公式的错误及其原因．论证了气体状态方程不适用于气体定常粘性流,着重指出不可压缩性假定与状态方程间的排斥和矛盾．并提出了较为合理的流导定义．对矩形截面流管中气体定常粘性流速度分布公式提出了修正意见．