【摘 要】
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针对现有水平井静流体环境下内外流对管柱的作用力模型不够完善,该文采用微元法结合补面等效法,以流体环境下的直井段、造斜段、稳斜段及水平段中的微元段管柱为分析对象,建立了在空间坐标系上管柱内外流对微元段管柱的作用力和浮力系数计算模型.基于建立的计算模型,结合仿真软件,研究分析了不同井段的微元段管柱在不同水深、长度、方位角以及井斜角对管柱内外流作用力和浮力系数的影响.相关结果显示:理论计算结果与仿真分析结果的最大相对误差为1.21％.同时对现有的水平井静流体作用力和浮力系数计算模型进行了修正,建立了适用于水平井
【机 构】
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长江大学机械工程学院 荆州434023;湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心,荆州434023;西南石油大学机电工程学院,成都610500
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针对现有水平井静流体环境下内外流对管柱的作用力模型不够完善,该文采用微元法结合补面等效法,以流体环境下的直井段、造斜段、稳斜段及水平段中的微元段管柱为分析对象,建立了在空间坐标系上管柱内外流对微元段管柱的作用力和浮力系数计算模型.基于建立的计算模型,结合仿真软件,研究分析了不同井段的微元段管柱在不同水深、长度、方位角以及井斜角对管柱内外流作用力和浮力系数的影响.相关结果显示:理论计算结果与仿真分析结果的最大相对误差为1.21％.同时对现有的水平井静流体作用力和浮力系数计算模型进行了修正,建立了适用于水平井任意井段的内外流对微元段管柱作用力和浮力系数的三维计算模型,研究内容为水平井管柱施工作业提供了理论指导.
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该文利用多球法构建不同形状的非球形颗粒并结合CFD-DEM方法模拟颗粒两相流在带有收缩段管道中的流动,将模拟数据与Ergun提出的压力损失方程进行对比,验证了模型的可行性.分析了流速、颗粒流体密度比和管道截面收缩率对不同颗粒形状的两相流通过管道收缩处时阻塞情况的影响,归纳总结了最小阻塞浓度的多参数影响规律.
该文采用数值模拟分析了雷诺数为150和间距比为3的串列双梯形柱绕流水动力特性.当梯形柱背流面与迎流面长度比为d/D=0、0.3和0.5时,双柱的上侧旋涡融合,在尾部形成了不对称的P+S泄涡模式,导致下游柱体承受的平均升力偏离零值.d/D=0.7的双梯形柱泄涡转变为2S模式,表现为上游柱体旋涡与下游柱体旋涡融合后交替脱落.双方柱(d/D=1)间隙以及下游方柱尾部均形成了准静态涡,剪切层有小幅摆动,但未卷曲形成旋涡.d/D=0和0.3时,上游柱体后方由于边界层再附着形成了次生涡,增大了局部压力.随着d/D的增
圆柱在横流中的流致振动响应是一个复杂的非线性过程,受到多个参数的影响.传统研究方法采用在多维度参数空间内对所有参数组合进行顺序试验的方法,研究其振动响应和受力特征,无论对于物理模型实验还是数值模拟,完成一个多参数系统的特性识别需要的工况数较多.该文采用基于高斯过程回归的机器学习方法,将人工智能与数值模拟方法相结合,建立了智能数值模拟框架.通过对已有结果进行高斯过程回归,将不确定性最大的点作为下一次数值模拟的工况,迭代直到达到收敛准则为止.通过对单参数和双参数单、双圆柱流致振动的振动响应进行预测,发现:该方
该文以ys 930超空化水翼和NACA 65410水翼作为研究对象,采用RNG k-ε湍流模型、Zwart-Gerber-Belamri空化模型以及动网格技术,对比两种翼型在俯仰、升沉以及俯仰升沉复合运动情况下的水动力性能.结果 表明:运动幅值的增加会使得升力系数和阻力系数曲线峰值明显提高;水翼在俯仰和复合运动情况下的升力系数和阻力系数会产生明显的尖峰,而尖峰主要是由下翼面气泡溃灭造成的.为进一步研究两种翼型的水动力性能,将升力系数和阻力系数的平均值和方差进行对比分析.结果 表明:在升沉运动中,ys 93
为研究导流翼结构对混流式水轮机空化性能及转轮出口压力脉动的影响,在转轮两叶片中间加入与原叶片长度比为4:7,高度比为3:10,宽度比为1:1的导流翼,并将其固定于转轮进口靠近下环处.在两种流量工况下,对原始转轮和带导流翼转轮的混流式水轮机模型机进行三维非定常全流道数值计算,通过对比两种流量工况下加入导流翼前后混流式水轮机转轮内部流动形态,以及加入导流翼后转轮出口压力脉动的变化,分析导流翼对水轮机空化性能以及转轮出口压力脉动的研究结果.计算结果表明:加入导流翼后,转轮内总受压面积增大,叶片吸力面空泡体积分数
裂隙的粗糙度对单裂隙中的溶质运移有着重要的影响,然而粗糙元的形状(粗糙裂隙壁面上的各种凸起/坑洼)对单裂隙中溶质运移的影响机理尚未完全清楚.该研究通过求解纳维—斯托克斯方程和溶质运移方程模拟了具有不同粗糙元形状(矩形、梯形、三角形)的单裂隙中的溶质运移,并利用稀释指数量化了裂隙内溶质的空间分布.模拟结果表明粗糙元起始处的切线方向与流线的夹角越大,则发育的涡流体积越大,引起的溶质非均匀流动越明显;对溶质运移突破曲线和停留时间分布的分析表明随着流速的增加,溶质运移逐渐由费克运移转变为非费克运移,其相应的突破曲
确定性海啸灾害评估通常考虑极端情况下的海啸灾害情况,而考虑到实际地震海啸发生时各种参数的不确定性,概率性海啸灾害评估(Probabilistic Tsunami Hazard Assessment,PTHA)可以给出某个地区海啸波高的概率分布,逐渐成为目前的研究热点.现有的PTHA研究中通常假设地震震源在空间上是均匀分布的.而实际地震的发生位置受到岩石属性和板块应力等地质构造特征的影响,通常是不均匀的.该文以马尼拉俯冲带为例,构造了震源空间位置的非均匀分布模型,对中国沿海地区在未来2000年内遭受的海啸灾
光子晶体(photonic crystal,PC)是由不同折射率的介质周期性排列而成的微结构,因独特的对光波传播方式的调控能力,被广泛应用于能源转换、传感、显示和防伪领域.用于视力矫正的隐形眼镜具有长期佩戴安全性,为眼部生理参数(如葡萄糖、眼内压(IOP)、角膜温度和pH值等)的无创连续监测和药物递送提供了可穿戴平台.本文概述了光子晶体及隐形眼镜,主要论述了基于光子晶体的结构色隐形眼镜的构建策略及其在作为眼部传感和紫外防护方面的应用,最后对存在问题和发展前景进行了展望.
为探究不同舵几何参数对敞水舵水动力性能的影响,通过求解RANS方程并选取SST k-ω端流模型,对不同舵参数下的NACA00系列敞水舵模型黏性流场进行数值模拟,对其水动力性能进行数值预报.首先,采用不同密度的网格进行收敛性分析,结果表明所采用的网格达到对数值计算的验证要求;然后,通过数值结果与试验数据的比较,对所采用的数值方法和所建立的数值模型进行了确认.在此基础上,计算了不同剖面翼型、展弦比和梢根比下的敞水舵水动力,并对数值结果进行了分析.结果 表明,剖面翼型与展弦比对敞水舵水动力性能的影响较大,而梢根
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