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暂堵转向压裂技术是提高干热岩采热能力的最具潜力技术之一,现有的针对暂堵剂在裂缝内运移过程的数值模拟研究模型相对简化,难以对暂堵剂在裂隙内复杂流动过程进行精准的刻画,无法捕捉颗粒在裂隙内的真实运动及其相互作用。为了准确捕捉暂堵剂在干热岩人工裂隙内的运移规律及颗粒间相互作用机理,本文对裂隙内的颗粒运动和流体流动采用基于欧拉—拉格朗日的描述方法,通过计算流体力学(CFD)与离散元(DEM)双向耦合的计算方法,建立了颗粒型暂堵剂在人工裂隙内运移过程的CFD-DEM耦合模型。数值模拟结果表明,影响干热岩人工裂隙中暂堵剂运移规律的主要因素包括:携带液黏度、暂堵剂质量浓度、携带液流动状态和颗粒间摩擦系数等,其中颗粒间摩擦系数对裂隙内颗粒间相互作用力影响相对较小,颗粒间因摩擦产生的作用力相对较小,难以克服流体流动对颗粒速度的影响。携带液黏度由0.03 mPa·s提升至120 mPa·s的过程中,暂堵剂在缝内的平均运动速度降低超过77%,随黏度增大,暂堵剂颗粒在裂缝内运动速度增幅逐渐降低,出口处颗粒速度及携带液流量明显减小;随暂堵剂质量浓度增大,颗粒间相互作用力不断增大,暂堵剂运动达到相对稳定的状态后,... 相似文献
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页岩的应力非均质性对钻完井、压裂改造和气藏开发动态等过程具有显著影响,目前未给出合理的表征方法来刻画页岩水力压裂过程中力学非均质性引起的岩石损伤/破裂及应力阴影效应。采用Galerkin有限元数值方法,通过COMSOL Multiphysics求解器,利用Matlab脚本语言进行了二次开发;采用Weibull概率密度函数表示页岩力学非均质性,数值模拟了水力压裂过程中流固耦合条件下非均质性对页岩地应力分布、应变能密度、流压和损伤因子等因素的影响规律。当地层完全为均质时,Von-Mises应力、应变能密度和损伤因子递减分布曲线特征明显,随着地层非均质增强,它们的分布曲线呈现起伏波动的规律,且Von-Mises应力、应变能密度与损伤因子相关性较好。据此提出了二维平面应变条件下力学非均质性引起的岩石损伤/破裂及应力阴影效应表征方法,即用单点线处的Von-Mises应力或应变能密度刻画岩石的局部破裂程度或应力阴影效应的强弱,用单位面积的平均应变能密度刻画岩石整体的破裂程度或应力阴影效应的强弱。该研究对进一步改进页岩体积压裂设计和提高气井产能具有重要指导意义。 相似文献
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大型浮顶油罐温度场的准确预测对于原油的战略和商业储备均有着重要的意义。油罐中温度场受大气温度、罐壁保温层厚度与热导率、太阳辐射强度、罐底土壤物性、油品物性等因素的影响。本文考虑以上众多因素的影响,建立了二维大型浮顶油罐温度场预测模型,开发了将浮舱区、油品区、土壤区及罐壁和保温层耦合求解的SIMPLE算法程序。研究了太阳辐射、保温层厚度等因素对油品温度的影响,并将计算结果与现场测试数据进行了对比,发现本模型的预测结果与实验结果吻合良好。 相似文献
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网格生成相关内容是数值传热学课程的重要内容,在流动与传热数值计算中不可或缺,主要包括网格生成、网格信息处理和网格无关解三个教学模块。为了提升教学质量,设计了导入式和案例式融合的教学模式,并应用于这三个模块的教学中。教师通过启发学生思考逐步导入教学内容,再通过特色教学案例释疑解惑,然后引导学生归纳和提炼知识要点,最终得出结论。该教学模式已应用于北京石油化工学院、中国石油大学(北京)、上海海事大学等多所高校,有助于提升学生的思辨能力和创新素养。 相似文献
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采用有机硅烷和金属锆醇盐为主成分、无水乙醇为溶剂,在TC4钛合金表面制备了溶胶-凝胶转化膜。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、辉光放电质谱(GDMS)、X射线光电子能谱(XPS)等技术分析了金属锆醇盐含量对转化膜表面微观形貌和成分,以及纵深方向元素分布和氧元素价态的影响。通过电化学阻抗谱(EIS)分析了转化膜的电化学特性和结构特点。最后通过长时间湿热试验研究了金属锆醇盐含量对后续有机漆层结合力的影响。结果表明,制备的溶胶-凝胶转化膜分成有机层和无机层两部分,其中无机层主要是由Ti─O─Zr/Si共价键结构组成,有机层主要由硅烷的有机碳链交联形成。当金属锆醇盐含量为2 000 mg/kg时,转化膜具有最佳的结构完整性,能够保证钛合金表面有机底漆优异的结合力和耐久性。 相似文献
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采用氨羧配位体系无氰镀液对30Cr Mn Si A钢电镀镉。镀液组成和工艺条件为:CdCl2·2.5H2O 40~50 g/L,NH4Cl 180~220 g/L,氨三乙酸60~80 g/L,乙二胺四乙酸20~30 g/L,NiCl2·6H2O 50~300 mg/L(即Ni2+12.3~74.1 mg/L), pH 6.5~7.5,室温,电流密度1 A/dm2,时间15~25 min。通过阴极极化曲线测试、循环伏安分析和霍尔槽试验研究了Ni2+质量浓度对镉电沉积行为和镀液均镀能力的影响,并通过光泽度测定、扫描电镜观察和塔菲尔曲线测量分析了Ni2+质量浓度对Cd镀层外观、表面形貌和耐蚀性的影响。结果表明,镀液中添加适量Ni2+可以在一定程度上改善Cd镀层的外观和耐蚀性,但对其他性能的影响不明显。Ni2+不宜单独用作无氰镀镉的添加剂。 相似文献
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研究了刷镀镍对1Cr15Ni4Mo3N钢疲劳、氢脆等性能的影响.测定了1Cr15Ni4Mo3N钢刷镀镍镀层的结合力和显微硬度等镀层性能.并采用功能考核疲劳试验评价了刷镀镍修复后的衬套零件.结果表明:1Cr15Ni4Mo3N钢刷镀镍后可通过200h氢脆试验,氢脆性能合格;刷镀镍后疲劳极限下降36%,但可通过衬套的功能考核疲劳试验;刷镀镍镀层与1Cr15Ni4Mo3N钢基体具有良好的结合力,镀层硬度与1Cr15Ni4Mo3N钢相近.刷镀镍工艺可用于1Cr15Ni4Mo3N钢零件的修复. 相似文献