溢流期间气体沿井眼压缩与膨胀规律研究

来源 :中国工程热物理学会2008多项流学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:renyuh
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气体沿井眼体积的变化对于溢流检测技术、压井方法和井控措施的及时采取至关重要,为了正确认识气体沿井眼上升体积变化规律,本文进行了接近真实钻井溢流的模拟,并得出气体体积变化的初步认识,对今后的安全钻井具有一定的指导意义。
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数值模拟不同稠度下附面层吸除(BLS)对某大转角吸气式压气机叶栅气动性能影响.结果表明,随稠度增加,吸气量及吸气位置对叶栅性能影响减弱,叶栅出口气流角最大增加值分别为5.0°、4.2°和3.1°,总压损失最高降低分别为32.9﹪、27.7和25.1﹪,且小稠度吸气式叶栅具有最小总压损失.吸气式叶栅附面层承受逆压梯度能力强的特点将为高负荷、小稠度压气机设计带来重大变革.
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采用考虑气固两相流动的数值模拟方法,对超临界汽轮机的喷嘴叶栅进行了数值模拟,结果表明固体微粒对叶栅壁面的侵蚀作用主要出现在流道中后部的压力面上,在这一位置磨蚀沿叶展方向的分布是不均匀的,在中部偏上的地方磨蚀最为严重,中部偏下的地方稍微轻一些.在叶栅吸力面上出现的磨损,是由压力面上反射来的大直径微粒造成的,小直径微粒不对压力面形成磨损.
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本文针对采用的定常吸气控制流动分离,改善,叶型气动特性的问题,在NACA0015叶型上进行了多种工况的数值模拟.结果表明:在叶型头部吸力面分离点附近施加定常吸气,可以提高叶型升力,降低阻力,推迟失速2°左右.存在最佳的定常吸气动量范围和吸气位置,使得改善叶型性能的效率最大.数值模拟还得到了定常吸气的动量和施加位置等参数对叶型气动性能的影响规律.
首先通过量纲分析,确定了水合物分解引起海底管道及地层稳定的主要影响参数;然后利用ABAQUS有限元商业软件,对海底管道及其附近的位移场随水合物分解范围逐渐扩大的变化情况进行了数值模拟。结果表明,水合物分解对管道、地层的变形影响显著,分解范围、盖层厚度、分解后地层的弹性模量等参数对地层和管道稳定具有较重要的影响。在工程设计中,为保证地层及管道的安全,应该严格控制水合物分解范围及水合物分解后地层的强度
本文简要介绍了几种典型的严重段塞流预测模型,完善和发展了其中一种瞬态模型,改进的模型能够保证初始假设条件的充分性,还可以进行严重段塞流型的判别。利用改进的模型进行了数值模拟,并根据模拟结果分析了操作参数和结构参数对严重段塞流周期和频率的影响规律。计算和分析结果显示,经本文完善的模型能对严重段塞流进行较准确的数值模拟,为合理的设计海底混输立管系统提供了一定的理论依据。
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运用平衡态分子动力学理论对含有极性水分子系统的微气泡的形成过程进行模拟。采用五阶预估-校正有限差分法对每个分子的牛顿运动方程进行求解,该方法能够较好的满足能量守恒特性。通过计算验证模拟的正确性,统计出了系统的瞬时压力和温度,得到了气泡生长过程中各相分子的分布形貌,并且分析了温度对气泡生长过程的影响以及不稳定性状态分析。计算得到水系统的势能与现有的研究成果对比,符合很好,验证了模拟的正确性。极性水分