基于变流速的活动扩张角导流装置性能研究

针对导流装置型水轮机在高流速条件下叶片承受过大轴向力的问题,提出了一种自适应流速变化的导流装置解决方案。该装置能够在低流速区间保持相对稳定的增速比,而在高流速区间通过调整增速比来减轻叶片负载,提高水轮机在低流速环境下的功率输出。通过数值分析,以增速比作为评估指标,研究了扩张角的调整范围、活动装置的长度和形状,并分析了不同流速条件下的长短轴比例、水轮机所受推力及获能情况。研究结果表明:使用翼型活动装置,保持其长宽比为1.5,扩张角调整范围为0~15°,增速比的调整范围为1.10~1.57;当活动装置的长短轴比例为3.4∶1时,在高速流场中叶片相对受力可降至1.1左右,同时在低流速区域具有较好的能量转换效率。

多模态子宫输卵管超声造影评估输卵管堵塞性病变的诊断价值

目的:分析多模态子宫输卵管超声造影(HyCoSy)对输卵管堵塞性病变的诊断价值。方法:选择在龙岩市第一医院超声科完成子宫输卵管造影的948例患者,其中符合纳排标准的不孕患者84例,行2D/3D/4D-HyCoSy及宫腔镜下输卵管通染液检查(LDT)。记录84例患者宫腔镜与LDT分析结果,以LDT诊断结果为金标准,分析3D/4D-HyCoSy的多模态HyCoSy检查的灵敏度、特异度、准确率。结果:84例患者中慢性盆腔炎最多,占比为33.33%,内膜炎伴赘生物占比为19.05%,多囊卵巢占比为14.29%,子宫内膜异位症占比为13.09%,输卵管炎占比为11.91%,其他占比为8.33%。84例患者共168条输卵管中通畅110条,堵塞58条,其中58条输卵管堵塞中以单侧堵塞(89.66%)与远端堵塞(67.25%)为主。以LDT诊断结果为金标准,多模态HyCoSy诊断输卵管堵塞性病变的临床灵敏度、特异度及准确率分别为98.27%、94.55%、95.24%,分别高于3D-HyCoSy(86.20%、80.00%、82.14%)与4D-HyCoSy(91.37%、85.45%、87.50%)(P<0.05),与LDT诊断结果一致性良好(Kappa=0.912);而3D-HyCoSy与4D-HyCoSy检查的临床灵敏度、特异度及准确率比较无统计学差异(P>0.05),3D-HyCoSy、4D-HyCoSy检查与LDT的诊断结果一致性尚可(Kappa=0.698、0.816)。结论:多模态HyCoSy诊断输卵管堵塞性病变具有较高临床灵敏度、特异度及准确率,分别高于3D-HyCoSy与4D-HyCoSy,与LDT诊断结果一致性良好。

变截面倾斜烟道导流板对AIG入口流场的影响

结合某实际电厂选择性催化还原(SCR)系统,对该系统喷氨格栅(AIG)上游变截面烟道处导流板的布置进行研究,以优化AIG入口的速度流场分布.基于fluent软件,对带有变截面烟道的AIG上游的速度流场进行数值模拟,研究变截面处导流板等角度布置方案和变角度布置方案对AIG入口流场的影响,并分析流场分布变化的原因.结果表明,在等角度布置的条件下,导流板的引流作用使Z向两壁面处的速度分布随角度变化呈现相反的趋势,并在布置角度为64°时标准偏差系数Cv值最低达到15.4%,但靠近两壁面处的速度分布仍不均匀.针对这种情况对导流板进行了变角度优化布置,结果发现,优化方案可以提高两壁面处速度分布以及AIG上游整体速度分布的均匀性Cv值从15.4%降至12.4%.

考虑裂缝变导流能力的致密气井现代产量递减分析

针对水力压裂形成的裂缝导流能力会随空间以及时间发生变化这一特点,建立考虑裂缝空间、时间双重变导流和应力敏感效应的致密气压裂直井渗流的新型数学模型,采用混合有限元方法对模型进行求解,获得新模型的Blasingame现代产量递减分析典型曲线。以此为基础,讨论了裂缝空间、时间双重变导流及应力敏感效应对Blasingame曲线形态的影响。研究表明:空间变导流效应主要表现为降低早期典型曲线值;时间变导流效应会导致产量及产量积分曲线下掉,形成S型典型曲线;双重变导流则是两者效应的叠加;时间、空间变导流效应均不会延缓地层进入拟稳态阶段的时间。应力敏感会降低曲线值,但不会使曲线陡降;应力敏感会延缓地层进入拟稳态阶段的时间。忽略变导流效应和应力敏感效应,不会对井控动态储量的计算结果产生较大影响,但会给裂缝、储集层参数解释带来较大误差。经苏里格气田致密气压裂井的常规现代产量递减分析与模型对比,证实新方法可靠实用,且比常规方法精度更高,可用于存在裂缝变导流致密气压裂井的现代产量递减分析。

颗粒物质的堵塞行为与非晶相变

近年来研究发现,颗粒物质堵塞(Jamming)和非晶相变(Glass-transition)这两个看似毫不相干的体系之间有着密切关联:颗粒物质的堵塞与非晶相变、颗粒堆积与非晶结构之间有着惊人的相似性,对颗粒物质堵塞过程的研究被认为是微观非晶转变的宏观化研究。本文概述了颗粒物质堵塞行为的基本特征和颗粒堆积结构等问题的重要研究进展,阐述了颗粒物质堵塞临界行为与非晶相变的内在联系和相互借鉴的科学意义。

致密气藏变导流能力裂缝压裂水平井不稳定渗流模型

综合考虑天然裂缝应力敏感和人工裂缝变导流能力的影响,建立了致密气藏多段压裂水平井试井模型。通过将人工裂缝划分为不同微元段,并利用拉普拉斯变换、点源函数法、扰动方法、叠加原理获得了该模型的半解析解。根据新模型绘制了典型无因次压力和压力导数曲线,气体流动可以划分为双线性流、线性流、过渡阶段拟径向流、过渡阶段线性流、早期拟径向流、拟稳态窜流和晚期拟径向流7个阶段。分析了变导流能力裂缝和应力敏感效应对压力和压力导数曲线的影响,变导流能力裂缝主要影响早期流动阶段,应力敏感效应主要影响晚期流动阶段,应力敏感系数越大,在晚期压力和压力导数曲线上翘得越高。该模型对致密气藏更精确地进行试井解释具有一定指导意义。

煤矿突水灾区变坡巷道堵塞特征

煤矿突水灾区变坡巷道堵塞对应急救援具有重要影响。为解决快速施救灾区受困人员问题,分析了灾区变坡巷道堵塞体物理力学特征,根据介质不同,将堵塞类型分为岩块堆积型、煤泥淤积型和煤岩混合型三种,探讨各种类型沉淀堆积特征。建立了灾区变坡巷道堵塞的物理和数学模型,分析三种条件下的沉淀堆积特点和范围,推导了堵塞区下缘迹线与灾区巷道变坡角度、变坡长度及巷道断面尺寸之间的函数关系。该研究可以为应急救援时效提供理论与技术支持。

低渗透油藏变导流垂直裂缝井产能模型

针对水力压裂后油井形成的垂直裂缝中不同位置导流能力不同的特点,根据压裂后流体渗流规律的变化,推导出考虑启动压力梯度影响的低渗透油藏变导流垂直裂缝井产能预测模型,并分析研究了各因素对产能的影响。研究结果表明:裂缝导流能力衰减系数对油井产量的影响程度随生产压差的增大而增强,随裂缝长度的增加而减弱;当裂缝导流能力较小时,裂缝长度越长,裂缝导流能力衰减系数越大,油井产量越低,反之,裂缝长度越短,裂缝导流能力衰减系数越小,油井产量越高。

煤矿水灾变坡巷道堵塞堆积体的力学特性

在分析煤矿突水灾区变坡巷道堵塞对应急救援有重要影响基础上,阐述了灾区变坡巷道堵塞特征,构建了灾区变坡巷道物理模型和力学模型。根据岩土工程边坡滑移相关理论,推导了堵塞堆积体与围岩外边界水平抗力、堆积体中任意一点位置处作用力计算公式,绘制了堆积体边界上的水平抗力分布曲线,以及堆积体中任意横向和纵向剖面上块体间相互作用力的分布曲线,进而描述堆积体内部不同区域内岩块的移动特征。该研究可为提高应急救援时效提供理论与技术支持。

页岩油压裂水平井变导流能力试井模型研究

致密油气、页岩油气等非常规油气资源由于其储层渗透率低,在开采过程中往往采用水平井多级压裂技术来提高单井产量,实现经济开采。基于渗流力学,建立了考虑应力敏感、变裂缝导流能力的裂缝性油气藏多段压裂水平井试井数学模型,通过Laplace和Fourier变换等方法求得模型在Laplace空间下的无因次井底压力解;用Stehfest数值反演计算了实空间无因次井底压力。研究表明,当所有无因次裂缝导流能力之和不变时,如果井筒两端裂缝导流能力高于中部裂缝导流能力,早期阶段生产压差小,压力曲线低;当无因次裂缝导流能力沿裂缝方向减小时,无因次裂缝导流能力变化梯度越大,生产压差越大,早期阶段无因次压力曲线越高;应力敏感系数越大,无因次压力及压力导数曲线上翘幅度越大;裂缝储容比越小,窜流段压力导数曲线“凹子”越深;窜流系数越大,窜流发生越早。

变导流能力压裂气井非达西产能研究

当前致密气藏开发中,压裂已成为一种重要的增产措施。大量室内实验及现场数据表明裂缝的导流能力并非定值,而是沿裂缝延伸方向逐渐减小。因此,引入裂缝导流能力与位置的关系函数,采用无因次采气指数的方法,建立了压裂气井变导流能力产能模型。同时,该模型也考虑了压裂过程中裂缝壁面储层污染效应;裂缝内气体高速流动引起的非达西效应。研究表明:与定导流能力相比,变导流能力时气井产量降低,且裂缝导流能力较低时影响严重。裂缝内气体的高速非达西流动,会降低支撑剂的有效渗透率。可采用雷诺数对支撑剂渗透率进行修正,进而计算产能;考虑非达西效应时,气井产量也将降低。水力裂缝不仅提供了气体流动通道,也减缓了裂缝内气体非达西效应。支撑剂渗透率和裂缝宽度对气井产量有显著影响,施工中应选用高渗透率支撑剂、造宽缝,提高裂缝导流能力。

考虑变导流能力的垂直裂缝油井产能方程

针对水力压裂后形成的垂直裂缝井中裂缝不同位置导流能力不同的特点,根据压后流体渗流规律变化,基于稳定流理论,推导了按线性、指数及对数3种形式变化的低渗气藏变导流能力的垂直裂缝油井的产能预测模型,并分析研究了裂缝导流能力的不同变化形式对油井产量的影响。研究结果表明:与考虑常导流能力的垂直裂缝油井产量相比,考虑变导流能力的垂直裂缝油井产量将下降;按线性、指数及对数3种形式的变导流能力对垂直裂缝油井产量影响程度不一致,同时3种形式的变导流能力的系数越大,垂直裂缝油井产量上升幅度越小。

变截面烟道内导流板与布风板对再热器入口流场影响

为了分析导流板和布风板对变截面烟道内再热器入口速度分布均匀性的影响,基于N-S方程,首先对无导流板和布风板的原始烟道进行了三维流热耦合数值模拟研究;然后与仅安装导流板和同时安装导流板与布风板的烟道模型计算结果进行了对比。得到了三种不同结构条件下扩张段内流场,以及再热器入口截面速度场标准偏差系数的对比结果与变化规律。结果表明:(1)在无导流板和布风板的原始烟道中,烟气在扩张段内的速度分布极其紊乱,进而造成再热器入口速度分布极不均匀;(2)导流板的安装有利于提高再热器入口速度分布的均匀性,相对于无导流板和布风板的再热器入口截面的标准偏差系数C_v降低了15%;(3)布风板的安装不仅能够提高再热器入口速度分布的均匀性,而且能够改善布风板上游扩张段内部速度的分布情况,标准偏差系数C_v与无导流板和布风板的烟道流场结果相比降低了30.3%。

变导流能力下的压裂气井产能分析

针对低渗气藏水力压裂后形成的垂直裂缝井中裂缝不同位置导流能力不同的特点,根据压后流体渗流规律变化,基于稳定流理论,考虑地层条件下气体PVT参数随压力变化而变化,推导了考虑垂直裂缝的不同位置导流能力不同的低渗气藏变导流垂直裂缝井产能的预测模型;并分析研究了各因素对产能的影响。研究结果表明:裂缝导流能力衰减系数对油井产能影响程度随井底压力的下降而增强,随裂缝长度的增加而减弱;当裂缝导流能力较小时,裂缝长度越长,裂缝导流能力衰减系数越大,气井产量越小;当裂缝导流能力较大时,裂缝长度越长,裂缝导流能力衰减系数越小,气井产量越大。

变高式导堤和导流墩在峡谷枢纽船闸下引航道中的应用

以广西黔江大藤峡枢纽所处峡谷段为例,通过改变导堤和导流墩的高度,采用变高式导堤和淹没式导流墩布置,配合调整洪水航线,解决了中枯水期航道的碍航问题,同时改善了洪水期航道通航水流条件和河道泄洪条件。

低渗气藏变导流垂直裂缝井产能分析

根据低渗气藏水力压裂后形成的垂直裂缝井中裂缝不同位置导流能力不同,回归并建立了按线性、指数及对数3种形式的变导流能力的数学模型。针对垂直裂缝井中裂缝不同位置导流能力不同的特点,根据压后流体渗流规律变化,基于稳定流理论,考虑地层条件下气体PVT参数动态变化,推导了按线性、指数及对数3种形式变化的低渗气藏变导流能力的垂直裂缝气井的产能预测模型,并分析研究了裂缝导流能力的不同变化形式对气井产能的影响。研究结果表明:与考虑常导流能力的垂直裂缝气井产能相比,考虑变导流能力的垂直裂缝气井产能将下降;按线性、指数及对数3种形式的变导流能力对垂直裂缝气井产能影响程度不一致,同时3种形式的变导流能力的系数越大,垂直裂缝气井产能下降幅度越大。

变桨轴承套圈堵塞孔位置确定方法

变桨轴承套圈堵塞孔即滚珠装配工艺孔,位于轴承套圈的软带区域,该区域硬度较低,抗碾压能力较弱是轴承套圈的薄弱环节,因此堵塞孔的位置选择是否合适决定了变桨轴承的强度与寿命.针对MW级风电机组变桨轴承套圈堵塞孔位置的确定问题,对其轴承的结构、几何和受载特性进行了分析,建立了轴承内圈载荷分布的静力学模型,基于载荷分布计算结果提出了堵塞孔位置的快速确定方法;并且采用有限元方法分析了变桨系统中轴承的接触载荷分布,验证了堵塞孔位置快速确定方法的准确性.

输油管道堵塞水力瞬变模拟分析

当输油管道某点突然发生堵塞,堵塞处将出现瞬态压力突变,堵塞上、下游处分别形成一增压波和减压波,并以一定的速度向堵塞点上、下游两端传播。通过建立管道堵塞水力瞬变模型,利用Visual c++6.0编写堵塞水力特性分析程序,取特定的案例,对案例中管道不同堵塞面积引起的水力瞬变特性进行了模拟。分析模拟结果,得出了不同的堵塞面积对管道的压力、流量等水力特性的影响。

变导流能力多级压裂水平井生产动态研究

应用复位势理论、势叠加原理推导了无限大地层水平井多级压裂的产能公式。并且考虑了裂缝导流能力随时间变化对产能的影响。对比了考虑和不考虑裂缝导流能力时变性的产能变化规律。绘制了考虑和不考虑裂缝导流能力时变性的等势线分布图。可看出对多级压裂水平井,裂缝导流能力随时间变化对产能具有很大影响。

基于数值模拟的海浪水轮机变角度导流装置参数优选

为保护叶轮在高海浪流速情况下不超载工作,提出一种新型变角度导流罩装置,即在流速较小时流体在导流罩内加速,提高波能利用率降低叶轮启动速度;随着流速增加,变角度导流口收缩,有效减少受冲击叶轮面积保护叶轮。并采用RNG湍流模型对变角度装置长短轴比值、导流罩形状、角度三个参数进行数值分析和性能选择。结果表明,在高流速情况下加装变角度导流罩对叶轮保护作用明显,选取长短轴比值3∶1、采用Y型导流罩、初始角度值45°时波能利用率最高;模拟结果与试验结果吻合较好,验证了模拟结果的可靠性。