窄缝内汽液两相临界流实验研究

本文实验研究了高过冷水在窄缝内形成的汽液两相临界流动现象,考察了水的泄漏率与容器内压、温度、流道几何尺寸等影响因素之间的关系,给出了一个简单的拟单相流预测关系式,和实验数据的比较表明,该关系式可以较好地预测高过冷水在窄缝内形成的气液两相临界流动现象.     

超声波对多孔介质中两相流动的影响

近年来，超声技术已被应用于采油工程中，在油井解堵，水井增注等方面发挥了重要的作用。     

多孔介质内受迫对流凝结时两相共存区的非达西模型

本文提出多孔介质内受迫对流凝结时两相共存区的二维非达西流模型。分析了蒸气在多孔介质内沿水平平板和填充国管内受迫对流凝结时两相共存区的厚度。假定局部平衡和暂先假设蒸气为理想气体，化简了能量方程。     

二维非均匀多孔介质中不可压两相驱替的有限分析算法

为提高油藏数值模拟算法的计算效率,在求解单向稳态渗流的有限分析算法基础上,构建二维非均匀多孔介质中不可压两相渗流的有限分析算法.算法中,网格界面上的平均渗透率不是简单地取为相邻网格渗透率的调和平均值,而是通过奇点邻域解析解积分求得.相比于传统的数值算法,有限分析算法随着网格的加密,能够很快地收敛(仅需将原始网格细分至2×2或3×3),并且其计算精度和收敛性不依赖于介质的非均匀强度,从而计算效率得到提高.     

多孔球层内核态沸腾过程特性的实验观察

本文以水为实验工质,对从底部加热多孔球层内核态沸腾过程进行可视化观察。通过高速图像采集系统;拍摄和观察了孔隙内汽泡的成长过程,在实验观察的基础上,对多孔球层内核态沸腾过程的一些基本特性进行了分析和讨论。     

两相临界流实验研究

针对核电站小破口失水事故,对锐边直管长径比L/D从1.01到25.61的5种破口型式进行了试验研究,其滞止压力从4.0MPa到22.0MPa,入口流体为饱和及过冷水,过冷度从0℃到60℃。采用均相热力学非平衡模型给出了临界流计算方法,根据试验数据给出了临界流压力比及热不平衡数与长径比L/D的关联式。所得临界流的预报值与试验结果符合良好,用于反应堆安全分析计算,可获得更精确的结果。     

卧式螺旋管内汽液两相流不稳定性试验研究

本文在中、低压汽水试验台上对卧式螺旋管内汽液两相流动不稳定性进行了详细的试验研究，获得了各类脉动发生的界限及各主要参数对脉动的影响规律，并在无固次分析的基础上，给出了密度波脉动起始边界的预报关系式。     

追踪多孔介质内流体的流动

美国加州大学伯克利分校的Lawrence国家实验室的J．Granwehr和Yi-Qiao Song两位科学家最近用核磁共振成像（MRI）测试仪完成了对多孔介质内流体流动状态的追踪观察，MRI的重要性就在于它能对软物质（如生物组织）或潮湿的硬物质（如岩石微粒）的表层下的结构进行观察、现在科学家们在MRI上创造了一种新的模式，可以用来观察流体是如何在多孔介质内部进行流动的．这个方法特别适用于石油勘探，因为在石油开采中在某些固定位置监测流体在这些不透明的、天然的、或人造的结构内的流动过程是非常重要的．     

基于相场法的多孔介质三相相对渗透率的研究

本文基于相场模型研究了多孔介质内的三相流动过程,得到了三相相对渗透率曲线。通过模拟研究了润湿性、黏性比和毛细数对三相相对渗透率的影响。研究结果表明：润湿性对相对渗透率的影响很小;非润湿性流体的相对渗透率随黏性比的增加而增加,中性流体和润湿性流体的相对渗透率随黏性比的增加而降低;非润湿性流体的相对渗透率随毛细数的增加而减小,润湿性流体的相对渗透率随毛细数的增加而增加,中性流体的相对渗透率不随毛细数单调变化。     

基于相场方法的孔隙尺度油水两相流体流动模拟

基于真实岩心颗粒粒径分布,利用过程法构建疏松砂岩油藏的三维孔隙结构模型,利用相场方法建立两相流体流动数学模型并利用有限元方法进行求解,研究驱替速度、流体性质、润湿性对剩余油分布以及采出程度的影响.结果表明：驱替速度的增大和油水粘度比的减小会导致较大的毛管数,进而有利于采出程度的提高;就润湿性而言,水湿条件下毛管力是水驱油的动力,而在油湿条件下是阻力,因此水湿岩心采出程度更高.同时,从孔隙尺度对油水渗流机理及剩余油分布机理进行揭示,结果表明：由于多孔介质的复杂孔隙结构,流体在流经不同孔隙时呈现不同的流动特征,进而对油水两相流整体的压力分布、流速分布造成重要影响.     

多孔介质中流体输运的孔尺度SPH模拟

本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法[1]对流体流过多孔介质的过程进行数值模拟,方法与程序用经典的Poiseuille流与多孔介质流动的Kozeny解进行了验证.PH进一步用于数值模拟跨膜流动,获得了跨膜流动中速度场随时间的演化过程.多孔膜孔径在1 靘到200 靘范围内,流体跨膜渗透速度的SPH结果与K-K方程的计算值吻合较好.文中还讨论了粒子数目与计算精度的关系.本文的计算结果表明SPH方法具有模拟多孔介质微流动的能力.     

规则结构多孔填料塔两相流动特性实验研究

本文以空气和水为工质,对规则结构多孔填料塔的气-液逆向流动特性进行了可视化实验,研究了填料塔内气一液两相流动规律.实验结果表明:当液体流量一定时,随着气体流量的增加,压力损失增大;当气体流量一定时,随着液体流量的增加,气相压力损失增加.根据实验结果提出了采用水力雷诺数、韦伯数和无量纲流动参数的填料塔内气-液两相流动阻力系数实验关联式.     

变饱和渗流数值模拟的有限元方法

本文研究时间相关变饱和渗流数值模拟的有限单元法,提出了两种计算系数矩阵的简便方法(影响系数法)。新算法避免了大量的数值积分,极大地减少了数值计算量。两个典型的物理模型被用来检验和阐明本文方法的计算特性。     

非均一多孔介质中的水热迁移研究

孔隙裂隙非均一多孔介质中水热迁移的研究，国际上只是近年来才开始取得明显的进展。在发育裂隙的孔隙岩层中同时存在着两种渗流系统：孔隙总体积较大、渗透性相对弱的多孔岩块和总体积较小、渗透性却相对较强的分割多孔块体的裂隙。从而提出了“孔隙一裂隙二重性”假定，即地下水主要贮存在孔隙中，而水的运动主要在裂隙中进行，用一个一阶量描述孔隙裂隙间水流（热流）的传递耦合项。本文导出描述孔隙─裂隙岩层中的水流和热迁移的基本微分方程，建立起相应的数学模型，并成功地用于我国西藏羊八井热田分布参数模型的水热迁移研究。     

多孔介质融化相变自然对流数值模拟

根据体积平均理论,建立多孔介质中融化相变过程自然对流模型。数值模拟了以石英砂颗粒为骨架、冰为填充相的二维融化过程。数值结果表明,在融化区上部发生较强烈的自然对流,融化界面与水平线倾角随融化时间越来越大。     

多孔介质中基质和微生物耦合输运问题的三次样条分析

本文用三次样条和全隐式逐次迭代方法,对描述多孔介质中基质-微生物耦合输运微分方程组进行数值计算,结果表明:数值求解这种具一定对流优势的非线性扩散方程,该计算方案是可行的,且获得了良好的结果。通过数值分析,对微生物在多孔介质中的传输行为有了个大概的了解,还探明了各参数对耦合系统的影响作用。     

油藏多孔介质湿饱和流动的热流耦合分析

建立了蒸汽驱热水驱替部分湿饱和流动热流耦合的物理模型,在其基础上得到包括温度方程、压力方程、饱和度方程、渗流速度方程等在内的数学模型,采用全隐式中心差分方法,得到温度场、压力场等的迭代公式,对某应用示例的数值模拟说明了其过程的热流耦合机制,并指出应对油藏实施有效的加热降黏措施,可同时提高原油采收率和采油速率.     

垂直上升管中油水两相流流型辨识

基于运动波理论本文建立了垂直上升管中油水两相流运动波传播方程,计算得到了管内无仪器插入体情况下油水两相流运动波传播速度特性曲线,根据曲线特征确定了油水两相流过渡流型存在于持水率大于0.25并小于0.5区间,应用该流型辨识准则对Govier等实验观察到的油水两相流流型试验点进行了辨识,取得了较好对比效果。此外还使用Flores等击碎聚合机理性模型验证了本文的辨识流型图,并与之结合产生了更加细化的合成流型图。     

水平和竖直细圆管内流动凝结换热特性的对比研究

本文采用基于相平衡理论的最小能量原理,根据当地气液两相流动条件确定气液界面形状,以此为基础,从理论上探讨水平细圆管内流动凝结的特点。通过与竖直条件下管内凝结换热特性的对比,分析重力、气液界面剪切力、表面张力对流动凝结的影响。研究发现,细圆管由竖直变为水平放置时,管径的减小同样导致重力的影响削弱,并且凝结换热得到进一步强化;但由于流型的变化,随管径的减小强化的程度减弱。