流动模拟

摘要： 本文基于CFD仿真技术对不同转速和进口流体流速下的泵内流体流动规律进行研究。模拟所采用的网格大小对结果影响较小,并且模拟结果获得了实际值的验证。研究发现不同的转速和流速下,在叶片旋转带动下叶片附近的流体速度较大,当流到出口附近时速度减小。由于泵内流体的流动靠叶片的带动,转速对泵内的流体流动影响明显大于入口流速的影响。在进行离心泵的选型和操作条件设置时,离心泵的转速要适中,这样不会因为流体碰撞避免引起能量损耗。而且入口的流速也要适中,减少叶片离心泵的能耗同时提高效率。本文的研究结果可为离心泵的设计和使用提供一定的指导,促进农业灌溉节水目标的实施。

摘要： 浮法玻璃生产过程中,锡槽内锡液对流形式显著影响着玻璃产品质量.采用有限体积法,模拟了生产过程中锡槽内锡液不同深度的流动情况,分析了锡液流动形式对产品成形质量的影响.结果表明:较大的锡液深度容易导致锡槽内紊流增加,严重影响产品品质和生产安全.在满足生产需要的前提下,可适当降低锡槽内宽段锡液深度至55 mm以下并设计阶梯状锡槽,减少有害流动发生.

摘要： 与常规油藏相比,页岩储层孔隙空间复杂且类型多样,呈现典型的多尺度特征.为提高开发页岩油藏效率,有必要对页岩储层微观孔隙结构精确刻画,并准确表征页岩油在微观孔隙间的流动规律.以胜利油田页岩为研究对象,采用X射线计算机断层成像(X-ray computed tomography,XCT)与扫描电镜表征页岩的多尺度微观孔隙结构.考虑页岩壁面的滑移和吸附,基于Navier-Stokes方程建立数字岩心内页岩油的流动模型.研究发现,页岩岩样中的孔隙和裂缝体积占比为20.89％,其中,孔隙半径小于50 nm的数量超过50％;有机质体积分数为4.52％,有机质中发育的孔隙较少,表明页岩岩样的成熟度不高;页岩岩样中机质孔隙壁面的吸附降低了页岩油的渗透率,对页岩油的流动影响较大,特别是在有机质孔隙分布较多的页岩储层.无机质壁面的滑移提高了页岩油的渗透率,在无机质孔隙分布较多的页岩储层,滑移对页岩油流动具有重要影响.

摘要： 理论研究并分析了制冷剂水合物生成机理、热力学条件及热力学模型。采用CFD/Fluent的欧拉-欧拉双流体模型,进行设计工况下浆体流动的仿真模拟,考虑到浆体颗粒粒径、浓度、流速等因素的影响,模拟浆体浓度为30%,流速为4~6 m/s的水合物浆体90°垂直弯管内的3D流场分布。结果表明:制冷剂水合物浆体在90°垂直弯管内流动,流道在弯头处发生了变化,浆体的压力、浓度、速度的流场分布在弯头处发生突变,弯头有二次流的形成,当浆体以大于6 m/s的流速湍流流动时,在各个截面上浆体固相颗粒浓度分布均匀。

摘要： 致密砂岩气藏储层渗透率低,在地面条件下开展真实岩心的驱替流动实验很困难,因而无法研究其微观流动机理.为此,基于格子Boltzmann方法(以下简称LBM),模拟地层高温高压条件下致密气驱替地层水的流动过程,得到了地层中束缚水的分布状况;然后采用激光刻蚀模型,进行储层干化实验,并借鉴该实验的可视化结果对储层干化数值模拟进行简化;在此基础上利用数值模拟手段研究储层干化对致密气渗流能力的影响.研究结果表明:①所采用的格子Boltzmann模型在地层高温高压条件下满足Laplace定律,由该模型计算得到的两相Poiseuille流速度数值解与解析解结果基本一致,表明该模型可以用于地层条件下气水非混相驱替的模拟;②致密气在多孔介质连通的大孔道中优先突破,并且在突破后驱替地层水的速度显著下降;③地层水与岩石壁面的接触角显著影响气水两相流动,岩石亲水性越强驱替速度越慢;④致密砂岩气藏中束缚水可分为吸附水膜、盲端孔隙水、死孔隙水和卡断水4类,在多孔介质中大量连通的微小通道被卡断水和吸附水膜占据,存在着明显的“水锁”现象,严重影响致密气在储层多孔介质中的渗流能力;⑤干化剂可与束缚水反应并且产生大量气泡,将吸附水膜、卡断水和盲端孔隙水消耗掉,从而提高气体的渗流能力;⑥对于由卡断水形成的“水锁”区域,增大干化强度可以有效改善气体渗流能力,整体上随着干化强度的增大,致密气渗透率也增大,但干化强度超过一定的限度后,致密气渗透率的增幅逐渐减小.

摘要： 井下封阻导流器的设计与优选是双壁钻杆反循环钻井的关键,针对高流速、大循环压差的工作环境,设计一种同一本体不同井眼的井下封阻器,并对不同入口质量流速与颗粒粒径条件下进行流体流动与封阻器磨损建模研究,依据冲蚀模拟结果对封阻器进行强度分析,设计并进行封阻器气密性验证与返砂实验.结果表明,封隔器壁面磨损程度随着入口流量的增大和颗粒粒径的减小而逐渐增大,且根据抗拉抗扭强度要求,封阻器最大安全扭矩为29 t/m,最大安全拉力约270 t.实验结果表明,新型井下封阻导流器符合双壁钻杆反循环要求.

摘要： 格子玻尔兹曼方法以其能够处理复杂几何边界,在数字岩心多孔介质流动模拟中被广泛应用.以渤海S油田东营组储层数字岩心切片为研究对象,在图像处理基础上,运用格子玻尔兹曼方法开展二维孔隙流动模拟及速度场表征,通过改变模拟条件,分析不同生产压差、孔喉优化对切片渗流通道的影响.结果表明,生产压差仅能改变各通道的渗流速度;岩石孔径是影响渗流通道分布的主要因素;孔喉优化能够有效调整渗流通道,提高微观孔隙波及程度.

摘要： 利用基于Shan-Chen多相模型的格子Boltzmann方法模拟了稳态法和非稳态法测量多孔介质油水相渗曲线,对不同驱替时刻多孔介质内油水的分布进行模拟,分析了毛细管数和π准数(界面张力与压力梯度比值)对油水两相流动的影响。模拟结果表明,当毛细管数增大或者π准数减小时,油水两相相对渗透率均增大,驱替效率提高,残余油减少,因此可通过提高驱动压力梯度或者降低界面张力提高采收率;格子Boltzmann方法模拟稳态法和非稳态法测量多孔介质油水相渗曲线有所偏重,应考虑模拟分析的主要因素选择恰当的模拟方法。

摘要： 以航空碳纤维增强树脂基复合材料典型结构件带筋壁板为研究对象,通过对U 3160单向织物的组织结构进行分析,根据纤维束的受压变形状态对其压缩响应进行理论建模,然后以纤维束压缩模型为基础,预测了U 3160单向织物按0°/45°/90°/-45°铺层时预成型体在压缩应力作用下厚度变化的响应行为.建立了压缩应力作用下纤维预成型体的渗透率解析模型:在织物压缩模型的基础上,建立了纤维束等效渗透率模型;根据张量理论,分别建立了0°、±45°和90°铺层织物等效渗透率模型;运用渗透介质串并联关系,建立了带筋壁板各特征区域渗透率综合表征模型.基于PAM-RTM流动模拟软件,进行分区渗透率定义,在充模过程中对树脂在带筋壁板预成型体中的流动行为进行模拟,优化工艺参数,确定出最终充模方案,并制作带筋壁板实验缩比件进行成型实验,验证了充模方案的合理性.研究结果为制件的成功制作提供理论依据,从而指导生产实践.

摘要： 页岩气作为一种重要的非常规天然气资源已受到普遍关注,但页岩储层主要发育纳米孔隙,而针对页岩气在纳米孔喉中运移的研究还相对滞后,这严重制约了页岩气藏的高效开发.针对纳米尺度孔隙,考虑页岩气的吸附-解吸及吸附相表面扩散,自由气的黏性流、滑脱效应及Knudsen扩散等运移机制,建立了页岩气单相流动数学模型,并开展了流动模拟研究.rn 模拟结果表明:对于以纳米孔隙为主的页岩基质,甲烷在孔隙壁面的附着及表面扩散、气体滑脱及Knudsen扩散等均将影响气体流动,造成表观渗透率显著高于Darcy渗透率,且孔喉越细小,压力越低,表观渗透率与Darcy渗透率相差越大.通过分析各运移机制对页岩气流动的影响,有助于深入了解页岩气运移产出过程,从而指导页岩气藏的有效、高效开发.

摘要： 采用基元反应模型的化学反应流动模拟中,由于组分反应率间的差距,造成不同组分对应的最佳求解网格尺度相差很大.在固定网格下,想要达到完全求解每一组分极为困难.本文采用了一种新的求解思想——拉格朗日-欧拉思想,将化学反应方程分裂为不同部分,并对空间尺度求解困难的组分对流部分采用受到网格影响较小的拉格朗日方法进行求解.基于化学反应区域的特点,本文采用了最近提出的双信息保存(DIP)方法.结果表明,新型的求解方法可以更好的计算不同尺度的组分,在耗散性和守恒性方面有更大的优势.

摘要： 提出一种涡旋流体机械的渐变壁厚且渐变啮合间隙的新型涡旋齿组合型线,由变径基圆渐开线及其法向等距曲线组成;其特点是:中心齿头到外圈齿尾,涡旋齿的壁厚逐渐减小,所形成的压缩腔在通向排出口方向存在啮合间隙.在压缩过程中随着压缩腔容积的减小,通向排出口方向的啮合间隙逐渐增大,当用于气液增压混输或喷液气体压缩时,防止易出现的压力骤增问题,实现了涡旋齿的啮合间隙的主动设计避免涡旋齿因气体压力载荷和热载荷变形而产生外泄漏,与等壁厚涡旋齿相比,应力分布更合理涡旋齿变形更小.将该涡旋齿应用于气液多相混输的涡旋多相泵,通过数值模拟得到了其工作腔的压力场、速度场的分布规律.分析了气液比、排气压力和转速参数对工作过程的影响.把流动模拟的压力场的分布作为边界条件,得到了在介质压力作用下的应力和变形规律.

摘要： 建立了超临界流体快速膨胀过程(Rapid Expansion of Supercritcal Solution,RESS)节流喷嘴的一维定常流动模型,确定了算法,进行了计算机编程与模拟计算.考察了喷嘴入口压力、入口温度、喷嘴直径和入口直管长度等工艺参数对结果的影响规律,得到了适宜的参数范围.

摘要： 通过测量动、静态压力，对两不同比例的空腔平板模型进行了测压数据相关性试验技术研究,同时开展了武器舱流动模拟技术，即相似准则和流动控制技术研究。确定了在跨超声速条件下不同比例武器舱模型测压数据的相依关系。结果表明：不同比例模型在Ma≤0.8,Ma≥2.0时，静态压力测量数据具有相关性;0.95≤Ma≤1.2时,静态压力测量数据相关性差，但呈现统一的规律；动态压力频率特性在全部试验马赫数下具有相关性；锯齿型扰流片对改善空腔流场特性有明显的效果,是简单有效的流动控制方法。

摘要： 本文通过RTM汽车引擎盖制品设计到成型的整个生产过程实例,着重介绍了制品模型设计、流动模拟、性能分析、结构优化等过程中如何进行计算机仿真.进一步阐明了计算机仿真技术在RTM制品生产过程中的有效性和必要性.

摘要： 在一模多腔的注塑模具设计中,合理地设计分流道和浇口的尺寸,保证塑料熔体以相同的成形压力和温度,在同一时间充满型腔一直是设计的重点和难点.以非自然平衡浇注系统为重点,阐述了浇道和冷却系统的优化算法以及如何利用华塑三维模拟成形分析软件进行流动模拟和工艺优化。

摘要： 本文给出了圆柱坐标系下Navier-Stokes方程有限体积离散的对流迎风压力分裂(CUSP)格式的计算形式,并以NASA Rotor 67压气机转子为算例,计算并分析了叶轮机械内的复杂流动,将计算结果与JST格式和实验值对比,揭示了CUSP格式的计算精度、激波分辨率以及计算时间等特性.

摘要： 本文给出了圆柱坐标系下Navier-Stokes方程有限体积离散的对流迎风压力分裂(CUSP)格式的计算形式,并以NASA Rotor 67压气机转子为算例,计算并分析了叶轮机械内的复杂流动,将计算结果与JST格式和实验值对比,揭示了CUSP格式的计算精度、激波分辨率以及计算时间等特性.

摘要： 本文给出了圆柱坐标系下Navier-Stokes方程有限体积离散的对流迎风压力分裂(CUSP)格式的计算形式,并以NASA Rotor 67压气机转子为算例,计算并分析了叶轮机械内的复杂流动,将计算结果与JST格式和实验值对比,揭示了CUSP格式的计算精度、激波分辨率以及计算时间等特性.

摘要： 本发明为一种用于模拟支架后流动环境的流动腔，其特征在于：包括外螺杆，所述外螺杆中间设有滑动腔，所述滑动腔内转动设有滑杆，所述滑杆一端设有支架凸起，所述外螺杆靠近支架凸起的一端设有流动腔，所述流动腔中间设有凹槽，所述凹槽内设有载玻片，所述滑杆穿过所述滑动腔位于所述流动腔内。本发明实现对支架植入宿主血管后血流环境的体外模拟，为流动腔底部的培养细胞提供血流扰动的力学刺激。该发明中腔内高度可调和支架丝凸起高度可调使得本流动腔更加灵活地模拟支架入宿主血管后的多种力学环境；通过流动腔底部的可定量观察在该力学环境下培养细胞较为真实的生物学响应，从而为研究支架术后再狭窄和血栓等不良现象提供新的工具。

摘要： 本发明公开了一种模拟烧蚀中液滴流动环境的流动检测装置及检测方法。本发明将固态物质颗粒放置在可调节角度的液滴流动平台，并在液滴流动平台上形成具有观察窗口的封闭空间，在液滴流动平台下采用加热系统将固态物质颗粒形成液滴，启动风速动力控制装置吹动液滴在液滴流动平台上流动，俯视摄像机和侧视摄像机同时采集液滴俯视形貌图和液滴侧视形貌图，并传输至计算机，得到液滴流动平台表面的液滴的生成、流动、融合和演化的动态过程；本发明能够对液滴尾迹参数、液滴流动速度、液滴融合参数等进行定量测量与分析，能够有效避免普通液滴在高温条件下迅速蒸发消失的情况，更为全面的获得液滴形状信息。

摘要： 本发明公开了油水两相流的流动状态的数值模拟方法及数值模拟装置，属于数值模拟领域。本发明在建立油水两相流的模型并对其进行有限元的离散之后，在为求解其流体体积分数函数所施加的速度与压力的边界条件中，考虑了油水两相流所在的流动空间的壁面上的漏失速度的存在，提高了数值模拟方法得到的最终结果的准确性，有利于油藏的开发。

摘要： 本发明公开了一种精确模拟流动阻力的多通道流动不稳定性实验装置，该实验装置包括进口联箱、出口联箱、流道组件、绝缘层和承压壳；所述流道组件和绝缘层设置在所述承压壳内；所述流道组件由至少两个流道组成，所述流道组件的一端通过进口端盖嵌入进口联箱，另一端通过出口端盖嵌入出口联箱；所述绝缘层设置在所述流道与流道之间，用于所述承压壳和流道组件之间的绝缘；所述承压壳用于承受流道内工作介质传递的压力。本发明通过采用嵌入式的通道设计实现了更贴近实际并联多通道换热器内的流动不稳定性特性的研究，解决了传统分离式并联通道之间进出口阻力对流动不稳定性特性的影响的问题。

摘要： 本发明为一种用于模拟支架后流动环境的流动腔，其特征在于：包括外螺杆，所述外螺杆中间设有滑动腔，所述滑动腔内转动设有滑杆，所述滑杆一端设有支架凸起，所述外螺杆靠近支架凸起的一端设有流动腔，所述流动腔中间设有凹槽，所述凹槽内设有载玻片，所述滑杆穿过所述滑动腔位于所述流动腔内。本发明实现对支架植入宿主血管后血流环境的体外模拟，为流动腔底部的培养细胞提供血流扰动的力学刺激。该发明中腔内高度可调和支架丝凸起高度可调使得本流动腔更加灵活地模拟支架入宿主血管后的多种力学环境；通过流动腔底部的可定量观察在该力学环境下培养细胞较为真实的生物学响应，从而为研究支架术后再狭窄和血栓等不良现象提供新的工具。

摘要： 本发明公开了一种模拟烧蚀中液滴流动环境的流动检测装置及检测方法。本发明将固态物质颗粒放置在可调节角度的液滴流动平台，并在液滴流动平台上形成具有观察窗口的封闭空间，在液滴流动平台下采用加热系统将固态物质颗粒形成液滴，启动风速动力控制装置吹动液滴在液滴流动平台上流动，俯视摄像机和侧视摄像机同时采集液滴俯视形貌图和液滴侧视形貌图，并传输至计算机，得到液滴流动平台表面的液滴的生成、流动、融合和演化的动态过程；本发明能够对液滴尾迹参数、液滴流动速度、液滴融合参数等进行定量测量与分析，能够有效避免普通液滴在高温条件下迅速蒸发消失的情况，更为全面的获得液滴形状信息。

摘要： 本发明公开了一种河网河流动力模拟装置及模拟方法，具体涉及河流水环境模拟技术领域，包括箱体，所述箱体内腔后部固定安装有测试台，所述测试台与箱体的前侧壁之间形成储存腔，所述测试台的前端设置有斜坡面，且斜坡面上固定安装有液面高度控制机构，所述测试台上端中部开设有模拟河道，所述测试台上端后部滑动安装有储存装置，所述箱体的右侧固定安装有储存腔相互连通的水管，所述水管远离储存腔的一端贯穿安装板并固定安装有出水嘴。本发明所述的一种河网河流动力模拟装置及模拟方法，能够控制模拟河道内的液面高度，通过多次调整硅胶板的高度实现多次实验，其实用性具有显著的提升，并且整个装置在使用时能够对水和沙粒进行重复利用。

摘要： 本发明公开了一种可控降雨的潜水剖面二维流动模拟装置，包括降雨模拟装置、砂槽、河水模拟装置、供水装置和测压装置，所述降雨模拟装置用于实现所述砂槽顶部的分段降雨，一对降水段分布在所述砂槽的正上方，所述降水段的入口端分别设置有文丘里流量计；本发明还提供一种可控降雨的潜水剖面二维流动模拟实验。本发明的砂槽为透明结构，可以更加方便、直观地演示和研究有降雨入渗条件下两河间潜水含水层中地下水的二维流动。本发明的降雨模拟装置采用分段降水，使降雨更加接近真实情况。而且降雨量和两河模拟水槽水位自动测量或控制，可以极大地减少人为造成的误差。

摘要： 本发明提出了一种小尺寸火灾烟气流动模拟实验与数值模拟结合系统，包括密闭的房间壳体，还包括与所述房间壳体连通的密闭的走廊壳体；喷淋模组的喷淋控制数据端与模数转换器的喷淋数据端相连，房间传感器模组的数据端与模数转换器的房间数据端相连，摄像头的图像数据端与电脑的图像数据端相连；温湿度控制模组的模拟数据端与模数转换器的温湿度模拟数据端相连，风速控制模组的风速控制数据端与模数转换器的风速数据端相连；模数转换器将数据传输到电脑。本发明将实验室实验与数值模拟进行有效结合，为火灾烟气流动规律的探寻提出充分可信的科学参考。

摘要： 本实用新型提供一种血管模拟加强单元和血液流动模拟装置，其中所述血管模拟加强单元包括环状体、空心轴、多个扩张元件、多个收缩元件以及电机。空心轴位于环状体内部，在使用时空心轴套在模拟血管外周。每一扩张元件均连接于环状体和空心轴之间，所有的扩张元件环绕空心轴呈放射状分布。收缩元件分别设置于空心轴的两端。每一扩张元件和每一收缩元件均电性连接电机，以分别加强控制血管的收缩、扩张、改变流向等，扩张元件和收缩元件均由电机分别独立控制，使得所述血液流动模拟装置可以模拟更加复杂的血液流动情形。而且多个血管模拟加强单元可以分别套设在模拟血管的不同位置，从而可以更加精密地模拟诸如一处或多处血管狭窄等更加复杂的情形。