分类： 力学 >> 流体力学 提交时间： 2023-06-21 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 本研究讨论(大气)湍涡的动力和结构。在Taylor-Proudman定理下,强涡量受扰能整轴刚移产生强涡动黏性,使黏性力参与平衡,地转可被分离时可形成Sullivan涡解。定理所需约束条件使涡解常仅存于高涡量区,在扰动中因护刚区现象而呈涡带。涡的实际结构与2个参数定量相关并受判据函数制约。某些湍流结构及电磁波由此可定性和定量解释。
分类： 力学 >> 流体力学 提交时间： 2023-06-21 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 基于Fluent采用大涡模拟(LES)方法,对亚临界雷诺数Re=3 900条件下错列布置三圆柱体结构群三维绕流问题进行了数值研究。为验证数值方法的正确性,选取单圆柱体工况来进行相关参数的验证,发现结果吻合较好。随后,重点分析了间距比(L/D)此关键参数对错列布置三圆柱体结构群流致特性的影响。相关结果表明:在小间距比范围内(1.5L/D2.0),中下游圆柱的平均阻力系数显著小于单圆柱工况结果; 当间距比为3.0工况下,上游圆柱的时均压力系数分布与其他间距比工况结果存在较大差异性; 小间距比工况下(L/D=1.5),柱体群尾流区存在显著的偏斜流态; 三圆柱系统的边界涡通量分布特性表明,顺流向涡主要从中游圆柱表面产生,随后进入流场中并发生变形与拉伸。
分类： 力学 >> 流体力学 提交时间： 2022-11-01 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 大跨度屋盖结构已经成为建筑结构的主要形式之一,开合屋盖结构是近年来刚兴起的一种结构形式,国内通过数值模拟对大跨度开合屋盖的研究还处在起步阶段。本研究建立了4种不同开合状态的屋盖模型,并分析了在不同开合状态、不同风向角、不同风速下屋盖表面的风压特性,并在屋盖完全开启的情况下对其进行分区进而计算分区体型系数,给出合理的分区建议值,为以后的实际工程提供有效的参考。研究表明:风向角对屋盖表面风压的分布影响较大,特别是 30和 60风向角对其风压系数分布的影响较为突出。屋盖顶部的开合状态对风压分布影响也较为明显,但对风压系数值影响不大。
分类： 力学 >> 流体力学 提交时间： 2022-11-01 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 为了研究碳酸盐岩储层稠油热采的井底压力变化特征,考虑温度对油度的影响和地层的应力敏感性,建立了三重介质三渗数学模型。数学模型为非线性变系数偏微分方程组,采用全隐式有限差分格式离散,用Newton-Raphson迭代法求解非线性差分方程组。差分方程组的Jacobi矩阵为三对角矩阵。利用三对角矩阵的性质求逆阵提高了迭代速度。根据计算结果绘制了试井样板曲线,进行了参数敏感性分析。研究结果表明:压力响应分为6个阶段; 不同储层中稠油的黏度依赖于温度变化的敏感性不同。具体表现为黏度对温度变化的敏感性越高则储层中压力的数值越大,各窜流阶段出现得越早,而且会缩短溶洞向裂缝窜流进行的时间并减弱其效果; 造成压力导数提前衰减。
分类： 力学 >> 流体力学 提交时间： 2022-11-01 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 基于标准k-模型,在亚临界雷诺数下(Re=3 900)对不同表面粗糙度的二维圆柱绕流进行了数值模拟研究,分析了粗糙度对升力系数、阻力系数、涡量场及表面压强分布的影响。结果表明:随着表面粗糙度的增大,阻力系数波动的峰值频率逐渐单一,升力系数和阻力系数的主导频率无规律变化,均方根升力系数和平均阻力系数减小; 尾涡排列的规则性降低,且涡泻放强度减小; 流动分离点向圆柱后方推移。在圆柱的后驻点,大粗糙度对应较小的压力系数。本研究成果有助于圆柱绕流控制技术研究。
分类： 力学 >> 流体力学 分类： 矿山工程技术 >> 油气田井开发工程 提交时间： 2022-05-12
摘要： 真实油气藏几乎都有突变界面，建立相应的渗流数学模型，其关键是突变界面处的连接条件。已有的渗流理论已确定根据质量守恒定律，在突变界面处各相渗流速度和压力都连续（CPVCM）。但通过调研文献发现：①根据CPVCM推断的突变界面两侧的流体饱和度分布存在实际的反例；②在驱替前缘，CPVCM与Rankine-Hugoniot跃变条件矛盾；③由它推导出的数值计算格式被油藏数值模拟证明会出现非物理结果而被弃用。继而回溯了文献根据质量守恒方程推导CPVCM的过程，发现这些推导过程最终都出现指代错位，即用界面上同一质点的流速代表了界面两侧不同质点的流速，实质上预置了渗流速度连续，属于自证。接着以不可压缩流体为例，同样根据质量守恒定律和两相流达西公式推导出各相流速和压力都不连续的界面条件（JPVCM），从而建议不可压缩两相渗流应将上游权函数和总流速相等作为突变界面处的连接条件。
分类： 矿山工程技术 >> 油气田井开发工程 分类： 力学 >> 流体力学 提交时间： 2021-01-06
摘要： 多孔介质间突变界面在油气藏开发中广泛存在。传统的渗流理论认为压力和达西速度在非连续界面处是连续的，我们在以往的研究对其进行了证伪。多孔介质物性突变界面为固定界面，本文在前期不可压缩流体的基础上，以气-水两相为例，考虑流体的压缩性，建立了这类突变界面处流体压力和渗流速度的连接条件。研究结果表明，在多孔介质固定的物性突变界面：（1）总体压力必然连续，但各相流体压力可以不连续；（2）总渗流速度相等，但各相流体的渗流速度可以不连续；（3）固定突变界面与移动突变界面的连接条件不同，不能用Rankine–Hugoniot条件描述；（4）根据突变界面的连接条件以及两相达西公式根据界面两端压力以及流体分布可计算出跨物性突变界面的各相流体的流速，跨物性的突变界面的流量应取上游值
分类： 矿山工程技术 >> 油气田井开发工程 分类： 力学 >> 流体力学 提交时间： 2020-12-25
摘要： 气-液两相驱替在油气藏开发中广泛存在。传统的渗流理论认为压力和达西速度在非连续界面处是连续的，我们在以往的研究对其进行了证伪。本文在前期不可压缩流体的基础上，以气-水两相驱替为例，研究了多孔介质中移动的气-水突变界面处的压力和渗流速度的连接条件。研究结果表明，在气-水两相驱替界面处：（1）总体压连续，但流体压力可以不连续；（2）总体流速的分布可以不连续，但满足特定的函数关系；（3）流体各相渗流速度不连续。
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