电场对竖直微槽润湿及毛细流动特性影响

竖直微槽群毛细结构广泛应用在重力热管、蒸发器等散热设备内,但受重力等因素影响易达到毛细极限。引入电场的主动强化方式来提高竖直微槽的毛细极限,并通过实验和建立数学模型研究电场对竖直微槽内液体润湿及毛细流动特性的影响。结果表明,电场可以提高竖直微槽内液体润湿高度,当电场为5.0 kV时与无电场时相比,润湿高度强化比可达到30.0%。同时,电场作用下流体在微槽道内的毛细润湿流动呈分段效应:润湿流动初期,润湿高度与时间的1/2次方呈线性关系,即h-t^(1/2),润湿速率与润湿高度的倒数呈线性关系,即v-1/h;润湿流动中后期,润湿高度与时间的1/3次方呈线性关系,即h-t^(1/3),润湿速率与润湿高度平方的倒数呈线性关系,即v-1/h^(2),且润湿速率随时间呈下降趋势。

表面活性剂对煤岩润湿性的影响实验研究

在煤层气储层钻井过程中,钻井液浸泡并一定程度地侵入煤岩,钻井液中的各种添加剂与煤岩表面接触,容易使煤岩表面性质发生变化,影响煤层气的解析和渗流,从而影响煤层气产能。因此,开展表面活性剂对煤岩润湿性的影响研究具有重要的实际意义。通过实验研究了不同表面活性剂种类对煤岩润湿性的影响,加入阴离子表面活性剂后,煤岩表面亲水性增强,加入阳离子表面活性剂后,煤岩表面亲水性减弱。该研究揭示了表面活性剂对煤岩润湿性的影响规律,为钻井液体系优选与钻井液性能调配提供了技术指导,有助于保护储层并提高煤层气产能。

钻井液pH值对煤岩润湿性的影响研究

在煤层气储层钻井过程中,钻井液与煤岩及裂缝表面充分接触,其酸碱度直接影响煤岩表面的润湿性,进一步影响煤层气的渗流。因此,开展钻井液pH值对煤岩润湿性的影响研究具有重要的实际意义。通过实验研究了不同钻井液pH值对煤岩润湿性的影响规律,认为煤岩润湿性随着pH值先减小后增大再又减小,pH值为9时煤岩的亲水性最弱,加入表面活性剂会进一步减弱煤岩的亲水性。该结论为钻井液体系优选与优化钻井液性能提供了有力的技术指导,有助于保护储层并提高煤层气产能。

表面活性剂浓度对煤岩润湿性影响的实验研究

在煤层气开发过程中,钻井液不可避免地会与煤岩直接接触,其中的外加剂会影响煤岩的表面性质,从而影响煤层气的解析与流出。基于煤粉自吸速度法,开展了不同表面活性剂浓度对煤岩润湿性的影响实验,实验结果表明煤岩亲水性随表面活性剂浓度而变化。该研究为钻井液体系性能调配提供了技术指导,有助于保护储层并提高煤层气产能。

竖直毛细微槽群热沉中蒸发液体的干涸特性

利用宽视场体视显微镜和CCD摄像系统对纯蒸发换热情形下竖直放置的矩形毛细微槽群热沉中的液体沿微槽槽道方向的流动情况和干涸点高度(润湿高度)进行了观察测量,并对微槽几何尺寸、工质等因素对润湿高度的影响进行了实验研究。实验结果表明纯蒸发情形下的液体润湿高度随着输入加热功率的增加而陡降;一定热负荷下,微槽较深、较窄以及微槽群密度较大时液体的润湿高度较高;甲醇和乙醇在较低输入加热功率条件下的润湿能力要强于蒸馏水;竖直毛细微槽中液体的润湿特性受重力的影响严重。

沸腾情形下开放式毛细微槽中的干涸特性实验研究

利用高速摄像仪、CCD以及宽视场体视显微技术对液体在微槽内的润湿、蒸发和沸腾现象进行了可视化观察和描述,对发生沸腾换热现象时的竖直矩形毛细微槽群热沉中的液体沿微槽槽道方向的干涸点高度(润湿高度)进行了测量,并对微槽几何尺寸、工质等因素对润湿高度的影响进行了实验研究.实验结果表明:微槽群的高强度的强化换热特性是由薄液膜蒸发和核态沸腾换热的共同作用造成的;发生沸腾换热现象时,微槽内的液体润湿高度随着输入加热功率的增加能得到有限度地升高;一定热负荷下,微槽较深、较宽以及微槽群密度较大时液体的润湿高度较高;在微槽内发生核态沸腾的情形下,甲醇的润湿高度要远大于乙醇和蒸馏水.