电磁场-渗流场耦合作用下离子液体多孔介质流动模型

离子液体是一类可调控、多功能的绿色环保材料,具有良好的电磁场响应,有望应用于调控水驱油路径.在分析离子液体在毛细管中电磁场响应机理的基础上,建立了电磁场-渗流场耦合作用下离子液体多孔介质流动模型.通过理论推导与数值分析发现:电磁场-渗流场耦合作用下毛细管流量大小主要由离子液体电导率与黏度的比值(内因)、电磁场强度与压力梯度(外因)两方面决定;电磁场产生的洛伦兹力对离子液体施加一个电磁驱动压强,形成一个类似压力梯度的电磁驱动等效压力梯度,从而改变离子液体的流量,当电磁场强度为2.0×104 V/m·T时,电磁场在电导率为0.5 S/m的离子液体上可形成10 k Pa/m电磁驱动等效压力梯度.通过调整电磁场方向即可控制离子液体在多孔介质中的流动方向,解决常规注水利用压力差难以控制流动路径的难题,为离子液体智能驱油提供理论依据,且电磁场产生的热效应会影响离子液体的流动能力及潜在驱油效率.

填埋气体迁移气-热-力耦合动力学模型的研究

基于连续介质力学 势弹性力学原理 ,运用多场耦合理论建立了填埋场中可压缩垃圾气体迁移耦合的动力学模型 ,并采用摄动法及积分变换法对该强非线性数学模型进行拟解析求解。通过算例对比分析 ,探讨了耦僵动力场中气压、温度和应力变化对可压缩气体迁移的影响 ,得出了垃圾气体迁移过程中的孔隙压力分布规律。结果表明 ,三场耦合作用与非耦合作用相对差别较大 ,耦合效应不能忽略。这为定量化研究垃圾气体在填埋场中的扩散状况以及污染气体的排放和收集、防止二次污染提供了可靠的理论依据。

隧道开挖流体-固体耦合分析在复杂断裂岩体中的应用

基于某隧道工程,通过建立模型,研究了隧道开挖流体-固体耦合分析在断裂岩体中的应用。结果表明,在左隧道开挖后,围岩应力分布特征改变明显,应力距离隧道边缘越远变化越小,在洞半径约6倍以外的岩体,应力分布特征恢复到初始应力状态。在隧道拱顶,有较大沉降位移产生,拱腰水平收敛位移较大,拱底隆起变形较大。位移离洞边缘越近,变形越大,离洞边缘越远变形越小,围岩位移基于隧道中线为对称轴呈对称分布。与应力场作用下的应力相比,耦合作用下临近隧道围岩的应力高出约0~2.4 MPa,拱底处的应力要高出0~0.89 MPa。在耦合作用下,隧道洞周位移要大于应力场下的位移,在地下水渗流过程中,应力场发生明显的变化。在渗流场和流固耦合作用下,隧道水头分布情况基本一致,渗流场受应力场影响较小。

多层介质复杂构造的液体—固体物理模型研究

为了获得中扬子地区典型局部构造的波场特征,本文对MYH构造进行了物理模拟研究。本文论述了MYH构造地质模型特点;物理模型的选材及复杂的液体—固体模型的制作技术;观测方式以及资料处理和分析方法。并就盖层的影响,野外记录中短斜同相轴等问题进行了探讨。指出了以多相位形式出现的侧面波是本区值得特别注意的一种规则于扰。

Dynamical Background for L-G Phase Transition in QHD-I Model

Starting from the QHD-I model, the nucleon-nucleon interaction potential in hot/dense nuclear matter is studied. We find that the attractive and repulsive Yukawa potential between nucleons is modified by the variation of Debye mass directly and, especially, the nucleon system described by this Yukawa potential will be unbounded at some critical T and μ. The critical point we get accords with that of L-G phase transition given by the P - pB phase diagram.

烟火型气溶胶发生器温度场仿真分析

利用FLUENT流体计算软件和瞬态热分析软件,通过流场-热耦合三维有限元方法,分析了一种烟火型气溶胶发生器燃气流场情况,得出外表面温度在工作结束的19s最高。分析燃烧19s再放置181s后气溶胶发生器内、外表面温度场分布及其随发生器位置、燃气流量、气溶胶燃温、工作时间的变化规律,结果表明:降低发生器燃气流量、提高气溶胶的燃速和降低气溶胶配方燃温均可有效降低气溶胶发生器温度。进行气溶胶发生器点火试验,验证了仿真分析结果的准确性。

液滴─固壁高速撞击问题的流体动力学分析

将液滴—固壁撞击的流体动力学过程分为两个阶段。对于第一阶段运用矢量分析和激波理论关系，建立了适用于高速撞击条件的非线性激波模型。该模型克服了传统理论的局限性，能够在宽广的速度范围内计算所有撞击参数，同时能考虑固体的可压缩性。计算结果与已有的实验值吻合良好。模型采用无量纲形式，极适用于工程实际。

高混凝土坝气幕隔震控制的模拟分析理论与试验验证

针对高坝动力灾变过程控制这一核心科学问题,首次提出高坝气幕隔震控制的液-气-固三相耦合建模理论和数值实现方法,给出三相强耦合-热力学状态-材料-接触/非接触双重非线性的复杂动力学问题的理论描述和气幕隔震高坝工程的动力灾变关键效应的全过程数值模拟;给出刚性坝-平面波简化情况的解析解.完成了高305m锦屏拱坝的地震灾变过程控制与非控制的对比模拟,结果与振动台实验相互印证,基本相符.提出整体式气室和变厚度优化气幕,发展了高坝控制优化方法.首次完成大型振动台拱坝隔震的模型实验并满足基本动力相似准则,实验数据合理可信,并与模型坝的动力模拟结果基本符合,为模拟理论方法提供了实验验证.数值模型与物理模型相结合的试验表明,动水压力削减可达70%以上,坝体第一/第三主应力峰值降低20%～30%以上,有效地提高了高坝工程的整体抗震能力,表明气幕减震是高混凝土坝防震控制的优先发展方向.