托普台南区块断溶体油藏栅状断片结构数值模拟

塔河油田托普台南区块断溶体油藏开发初期产量高,后期暴性水淹和快速见水井多,产量递减快,针对此类特征,目前尚未建立较好的模拟方法。结合断溶体油藏岩溶特征、地震特征、实钻井井储关系以及三带结构提出断溶体油藏栅状断片结构,根据此认识,通过融合断层自动提取技术和蚂蚁体属性,得到断裂指示因子,用以刻画栅状断片储集体,利用张量属性刻画溶蚀孔洞型储集体,建立双重介质组分模型,开展数值模拟研究。结果表明:栅状断片结构是断溶体油藏的主要导流通道;断裂指示因子比断层自动提取技术和最大似然更适合表征栅状断片结构,并在通水源处与张量属性匹配度高,在其他区域匹配性差;与单重介质模型相比,基于栅状断片结构的双重介质模型拟合精度更高,更能反映断溶体油藏生产动态特征。

网架高空散装法施工的实践与应用研究

网架高空散装法可以满足高空作业要求,但施工工艺、流程和技术方法带有一定的独特性,需要重视技术应用和质量控制。以网架高空散装法施工基本流程为切入点,结合共性要求和工程特点,首先,分析其施工实践要点;其次,结合矿业公司建设“终端站”工程实际情况,论述该技术的应用方法;最后,对施工过程和施工检查等内容进行分析,以服务网架高空散装法的后续应用。

两级分块结构化网格在SK型静态混合器中的应用

给出一种适用于SK型静态混合器流场数值模拟的两级分块结构化网格划分方案和分块圆弧区点的极坐标方程。与常用的非结构四面体网格划分对比,两种方法划分网格数量相近时,两级分块结构化网格达到的迭代精度高于非结构化网格一个等级,而非结构化网格收敛所用时间约为结构化网格收敛所用时间的1.25倍;运用控制体积容积变化值对两种方法划分网格进行质量评估,结构化网格划分方法接近99%网格质量指标在1.0~2.0范围内,而非结构化网格仅接近60%网格质量指标在1.0~2.0范围内。通过实验测量对两种方法划分网格数值模拟结果进行对比验证,结构化网格计算结果与实验值更为接近,表明其可行性和准确性均优于非结构四面体网格划分。

CFD多块网格生成新进展

网格生成是计算流体力学的重要组成部分,多块网格在CFD实践中获得了广泛的应用．结合对网格生成技术规范和网格生成系统的讨论，综述了多块网格近年来的新进展，重点评述了网格拓扑和网格拼接技术（包括所谓的连续拼接、非结构拼接和广义拼接），完整飞机外形多块网格生成策略，自动分块技术以及相应的块合井技术，CAD和CFD之间的数据交换技术和基于NURBS的曲面网格生成技术，网格质量分析和控制技术，若干网格生成新方法，以及多块网格在航空气动力数值模拟中的应用．

CFD并行计算中的多区结构网格二次剖分方法与实现

在多区结构网格计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)并行模拟中,为了与并行计算资源相适应,经常需要对原始流场网格进行二次剖分与区块分组.在对区块分组和网格二次剖分进行了总结综述的基础上,重点提出针对多区结构网格二次剖分的两种策略:几何剖分和嵌套二分.基于这两种策略完成了剖分软件工具TH-MeshSplit,可实现初级方式、专业方式和专家方式3种运行方式,为用户在自动化与灵活性方面提供了多样化选择.数值实验结果表明,两种剖分策略及其实现软件可在较短时间内完成复杂的剖分,剖分后的网格在负载平衡性、计算通信比等方面具有更优的性能,从而为后续CFD流场的高效并行加速求解奠定了基础.

一种交互式分区网格的生成方法和软件

介绍了一个具有交互性能的网格生成系统——ＢＩＧＧ系统。它是采用Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下的Ｃ＋＋语言与Ｆｏｒｔｒａｎ语言混合编程技术开发的，具有界面友好、显示灵活、交互性能强等特点。网格生成实例表明，采用ＢＩＧＧ软件可以缩短网格生成的周期，提高网格生成的质量。

基于分块网格技术的潜艇粘性绕流场数值计算研究

文章首先建立了全附体潜艇的几何模型,基于分块网格技术耦合生成了全附体的SUBOFFAFF-8潜艇外流场高质量结构化网格,采用RANS雷诺时均方法和SST k-ω湍流模型,并基于有限体积法(FVM),对潜艇粘性绕流场进行了数值计算研究。给出了潜艇纵中剖面线上压力系数、壁面剪应力系数,指挥台围壳和上尾翼表面三个不同高度处压力系数的纵向分布,以及模型总阻力的数值计算结果;并与DTMB水池试验结果进行了对比。结果表明,文中采用的数值模拟方法精度较高,合理有效,为深入研究全附体潜艇粘性绕流场奠定了基础。

结构网格CFD应用程序在天河超级计算机上的高效并行与优化

对多区结构网格大规模CFD流场模拟的高效并行方法进行了研究,以天河超级计算机平台的CPU同构计算环境和CPU+MIC异构计算环境为例,重点讨论了CFD应用特点与超级计算机运行环境相适应的性能优化与改进策略,发展了一系列多层次并行与性能优化方法.通过在天河2高性能计算平台上进行了多个算例的数值模拟,验证了这些优化方法的并行效果;在CPU+MIC异构平台上模拟的最大CFD问题规模达到6800亿个网格单元,共使用137.6万CPU+MIC处理器核,测试结果表明在CPU+MIC异构平台上移植优化后的程序性能提高2.6倍左右,且具有良好的可扩展性.

多直流换相失败对弱交流断面的冲击特性及应对措施

多直流换相失败累积的暂态不平衡能量对弱交流断面造成一定冲击,进而威胁电网安全,需要研究其特性及防范措施。依托中国实际典型网架格局,计及多直流换相失败的功率波动性、连续性、同时性等特征,仿真分析了换相失败对弱交流断面的冲击特性,并从安控以及规划角度提出了多种应对措施:弱交流断面与多直流的功率预控措施,换相失败达到一定次数后主动闭锁直流的紧急控制措施以及弱交流断面的网架强化措施等,仿真验证了特性规律的正确性和措施的有效性。研究结论可为互联电网实际运行提供参考。

多块结构网格上的Kershaw扩散格式

Kershaw格式是在四边形结构网格上求解扩散方程的一种经典格式.基于对Kershaw格式中"流"的深入理解,将其拓展到包含非结构点的多块结构网格,分别推导退化非结构点和强化非结构点情况下的Kershaw格式,拓展的Kershaw格式满足流连续条件.三个数值算例的计算结果与精确解吻合得很好,表明将Kershaw格式拓展到多块结构网格的正确性和有效性.

非对接分区结构网格中的数值计算方法

利用有限体积方法在非正交网格系统中建立了非对接分区结构网格数值求解模型,给出了分区结构风格交界面的数据结构形式及数值计算方法,采用SIMPLE算法编制了计算程序;对后台阶绕流进行二分区流场计算,并与实验结果比较,具有很好的一致性;同时对无限流场中和非对称平板间的圆柱绕流进行了分区计算。结果表明,本文建立的分区交界面数值计算模型是可靠的,可用于处理几何形状复杂的流场模拟。

双级涡流器环形燃烧室整体流场数值模拟

在任意曲线坐标系下对包括扩压器、双级涡流器及火焰筒在内的环形燃烧室三维两相燃烧整体流场进行数值模拟。由于环形燃烧室形状复杂,采用偏微分方程法与整体分区结合法生成环形燃烧室整体网格。所用的数学模型有:k-ε紊流模型、EBU-Arrhenius紊流燃烧模型、六通量热辐射模型以及颗粒群轨道模型等。在非交错网格系下,气相采用SIMPLE算法求解,液相采用PSIC算法求解。数值分析不同燃烧室进口气流参数以及涡流器几何尺寸对燃烧室流场的影响,并将计算结果与实验数据进行了比较。结果表明本文的计算方法合理性可用于环形燃烧室的研制与优化设计。

内燃机进气管道三维分块结构化贴体网格生成

利用分块粘接技术生成了多缸内燃机进气管道三维分块结构化贴体网格 .粘接技术可方便地实现任意多个块的粘接 ,生成复杂流动区域的整体网格 .网格生成方法在分块生成网格时能保证穿过分界面上的网格线是光滑连续的 ,并且每块区域可根据流场特性来各自布置网格疏密 ,从而提高了流场流动分析中前处理环节的效率和精度 .

无网格数值方法在结构物水动力研究中的应用

运用一种移动粒子半隐式法建立无网格水流数值模型,探讨该模型在结构物水动力特性研究中的可能性。在无网格条件下,粒子间的相互作用通过核子函数来表示,并通过建立物理量光滑模型、梯度模型和二阶导数模型来离散控制方程。流体的不可压缩性是通过引入粒子数密度概念实现的。该方法不受流体变形程度和固边界形状的限制,因而具有特定的适应性。运用该模型模拟了水柱倒塌后有无透空块体两种情况下右端直墙上的压力过程。计算结果表明透空块体可使直墙压力减小42%。

脉冲爆震发动机进气道气动性能的数值研究

采用有限体积法计算了脉冲爆震发动机某轴对称超音速进气道在3种不同出口条件(单个正弦扰动压力、某脉冲爆震发动机爆震室头部表压和进气道出口堵塞)下的进气道内结尾正激波的运动情况,得出了进气道内结尾正激波运动特性和不同出口条件的关系.在计算中,采用了多块结构化网格,控制体积的界面无黏通量采用三阶迎风格式插值获得,同时采用了minmod通量限制器以确保在激波处的解的物理特性;扩散通量采用二阶中心差分格式插值获得.定常计算采用当地时间步法,非定常计算采用双时间步法.离散的代数方程采用交替方向迭代法求解.

多分支管道若干流动特性研究

通过数值计算对多分支管道的若干流动特性进行研究.在拼片式块结构化网格系统下,采用k-ε紊流模型对多分支管道中的流场进行二维计算,发现对于具有相同尺寸、相同几何型式的多分支管道而言,支管距主管入口端的位置越靠前,通过该支管的流量越小.结合计算结果与实验结果认为,流线弯曲程度对流动的影响是产生这种流量分布趋势的原因.在其他条件不变的情况下,支管流量与主管入口流量近似呈线性关系,支管间的流量差随主管入口流量的增大而增大,随支管间距的增大而减小.

框格形式影响组合墙加固框架抗震性能试验

为了研究框格形式对加气混凝土砌块组合墙加固框架抗震性能的影响,对1∶2比例的2肋梁3肋柱组合墙加固框架与2肋梁5肋柱组合墙加固框架试件进行了低周反复荷载试验,分析了试件的破坏过程和破坏特点,对比了试件在承载能力、刚度、耗能等抗震性能方面的差异。结果表明:框格形式与其内部砌块布置方式均对组合墙加固框架的抗震性能起着重要作用;虽然5肋柱试件肋柱数量较多,但由于砌块布置不尽合理,其承载力提高程度不大,受力过程前段的刚度反而较砌块布置合理的3肋柱试件低;增加肋柱数量可以提高组合墙加固框架的抗震性能,但需要以合理砌块布置方式为前提才能更好发挥其优势。

三维多块结构椭圆型贴体网格的生成

通过求解椭圆型方程生成三维贴体网格，采用分块技术生成多块结构网格体系。通过实例验证了方法对任意复杂区域生成三维多块结构贴体网格能满足流场计算的要求，其质量是相当满意的。

基于结构网格的栅格翼绕流数值模拟

针对栅格翼这种复杂的构造形式,采取有效的多块结构网格生成策略,对栅格翼导弹生成高质量贴体的结构网格。在此基础上,通过求解N-S方程,对栅格翼导弹亚、跨、超声速绕流流场进行了数值模拟。计算结果与风洞试验结果吻合较好,能够准确地捕捉到栅格框内复杂流场的流动特性,从而结构网格生成策略与计算方法得到验证,为栅格翼导弹绕流流场的精确数值模拟提供了技术途径。

基于动网格的物体下沉运动的二维数值模拟

为精确求解流固耦合问题中物体大幅度运动时的受力情况和运动轨迹,采用基于任意拉格朗日-欧拉方法(Arbitrary Lagrangian Eulerian)的动网格技术,计算水气两相粘性流体中下沉物体的运动规律,并与模型试验的结果进行对照。结果表明,数值模拟所得物体的下沉轨迹和速度与模型试验吻合较好,从而验证了程序的可靠性和精度,可用于实际的溃坝堵口组件运动的数值模拟。