盐渍土地区路基边坡冲刷破坏影响因素

了解水流特征、边坡结构和土质条件对边坡冲刷的影响及其破坏形式,是为盐渍土地区工程设计和施工防护提供科学依据的前提。结合室内试验方法,对盐渍土路基边坡冲刷工程进行模拟。结果表明:水流的冲刷致使路基边坡发生明显的变化,边坡坡脚首先受到水流的影响,其动态过程表征为水流浸泡冲刷—形成淘空槽—边坡上部土体掉落—冲刷深度范围扩大;随着流速、水深增加,坡脚冲刷程度增大,而坡比的影响恰恰相反;此外冲刷角的变化改变了最大冲刷深度出现的位置;相比于NaCl盐渍土路基边坡,Na 2SO 4盐渍土盐量的增加,坡脚处冲刷范围和最大冲刷深度出现呈现相反的减少趋势。

管道内两相流流型特征对预混式两相雾化特性的影响

预混式两相流雾化方式应用于车载细水雾系统中时具有雾化效果好、雾化压力低的优势,但面临管道喘振、雾流量周期性波动的问题。基于沈阳地铁车载细水雾实际混合系统结构及工况参数,对管道内流型特征开展了实验和数值模拟研究,发现预混式两相细水雾系统中发生的喘振现象主要是因为混合流在管道内疏水过程中形成了段塞流和环状流。通过改变混合流的输送工况参数,可将混合流流型转变为均匀性较强的雾状流和气泡流。结合车载细水雾系统的实际运行工况和空间条件限制,指出通过降低输送管路直径的方法不仅可有效地解决现有系统的喘振问题,而且不影响现有系统的气、液消耗量及系统布置空间。

同心双锥型高含水油水两相管式旋流分离特性

针对常规切向入口旋流分离器处理高含水采出液效果较差以及分离效率受入口流速影响较大等问题,率先提出中心细锥体和外筒倒锥体的同心双锥型油水两相管式分离构造。综合高含水率、大处理量等因素综合作用,建立油-水两相分离Mixture多相流模型和流场RNG k-ε湍流模型,并采用SIMPLE压力-速度耦合算法对模型进行求解,依据求解结果揭示同心双锥型管式分离腔室内旋流场的动态分布状况,量化分析中心锥角度变化对油水两相管式分离效率的具体影响程度,探究油滴粒径、入口流速等参数对管式旋流分离性能的作用机制。结果表明,随中心锥角度不断增加,同心双锥型管式旋流分离效率呈现先升高再降低的变化趋势,最佳中心锥角度为82°;增大油滴粒径能升高油池聚集性,有利于提升分离性能,当油滴粒径由0.3 mm增至0.6 mm时,分离效率由85.6%提至94.5%;入口流速对分离效率的影响相对较小,当入口流速由5 m·s^(-1)提至11 m·s^(-1),分离效率仅由93.3%升至96.9%,流速相差6 m·s^(-1)时,分离效率仅相差3.5%。

入口弯管结构对重力式油水分离器内流场的影响

采用Fluent软件紊流计算中的标准k-ε模型,对安装不同结构参数入口弯管的重力式油水分离器内部流场进行数值模拟,得到含有3个出口位置、4种入射角度和4种不同轴向位置入口弯管的分离器内部流动特性.分析比较研究结果可以得出:入口弯管出口距筒体顶端内壁面越小,筒体对入射流体的阻碍作用越佳,流体通过整流构件后产生的返混区域越小;弯管入射角度在30°、60°和120°时,整流构件后方均产生涡旋,流场紊乱程度大,入射角度为90°时没有涡旋产生,流体流动相对最为平稳;入口弯管越靠近封头,整流构件前涡旋区域越小,整流效果越佳,后部流场轴向流动比例越多,越有利于油水两相分离.

淹没式堰流水工建筑物测流水位差条件研究

堰闸出现淹没式堰流时,水工建筑物法测流需要一定的水位差条件,水位差变小时,计算流量精度变差。基于淹没式堰流常见的堰闸流量计算公式,通过误差分析的方法推导出满足测流精度要求的水位差条件的计算公式,通过数量及分析给出满足测流精度要求的水位差条件的估算方法。

稳流器结构对导流式消防水炮流动特性的影响

为了探究一种新的最佳星形稳流器结构形式,选取六肋式星形稳流器,设计了5种不同长度且交叉排列的星形稳流器.基于CFD对安装有5种不同结构形式的星形稳流器的导流式消防水炮内流体的流动特性展开了数值模拟研究,分析了不同稳流器布置形式对导流式消防水炮内流体速度分布均匀性、轴线速度以及湍动能的影响,并对不同布置形式下的压力降进行了分析.数值研究结果表明,稳流器可有效改善消防水炮内轴线速度分布并降低消防水炮的进出口湍动能差,分段叉排布置的稳流器可显著提升稳流效果.其中,数量为2、长度为40 mm且交叉布置的稳流器组合最有利于提升消防水炮的综合性能.同体积条件下,通过缩短单个稳流器长度,增加稳流器叉排数量的分段错位布置提升消防水炮的性能作用有限.过多数量的叉排布置会造成逆流以及较大的压力损失.研究结果对星形稳流器在消防水炮内的优化设计具有一定借鉴作用.

一维浅水流动方程的Godunov格式求解

以准确Riemann解为基础,建立了求解一维非平底浅水流动方程的Godunov格式,用"水位方程法(WaterLevelFormulation,WLF)"求解Riemann解,结合中心差分和Riemann解离散底坡项,保证了计算格式的和谐性。经算例验证,方法健全、通用,且分辨率高。

水平井油水两相管流流量和含水率测量方法实验研究

根据水平井测井仪器研制的总体技术方案,研制了流量与含水率测量样机,对样机在室内进行了实验。通过实验结果分析认为,低流量油井的水平井产出剖面测量需要采用集流方式测量,流量响应在各个倾斜角度下具有相同的响应规律,涡轮响应基本不受角度的影响;含水率测量必须采用适应低含水和高含水传感器组合测量,采用电容法和阻抗法是可行的,但流动管道角度的变化对含水率的响应有着一定的影响,含水率的解释需要考虑管道倾斜角度的变化。

用于油水两相流流量测量的分流式电磁流量计

介绍了应用于油水两相流流量测量的分流式电磁流量计的结构及分流方法,并用分流式电磁流量计在油水两相流模拟井中进行了流量测量及标定实验。实验数据分析结果表明,分流式电磁流量计可以应用于高含水油水两相流的流量测量,与未采取分流设计的电磁流量计相比,采取分流测量的方法能有效地降低电磁流量计的流量测量下限,拓宽了含水率应用范围;采取分流设计后,低流量低含水时的仪器响应波动变小,流量测量相对误差变小,更有利于流量的测量。该研究为电磁流量计在油水两相流流量测量中的应用奠定了基础。

山西岩溶水强径流带的成因类型及其水文地质特征

根据成因特征,将山西岩溶水强径流带分为五种类型:接触带型、河谷型、构造带型、向斜谷地型和复合型。通过野外调查及对大量实测资料的分析研究,揭示出山西岩溶水强径流带的主要发育与分布特征:岩溶水强径流带呈网状分布;发育深度50～300m;地下水面呈槽谷型,水力坡度一般在0.6‰～2.8‰之间。岩溶强径流带水量丰富,单井出水量大于1000m3/d,是建立岩溶水水源地的理想场所。

入渗条件下地表积水问题的理论分析及应用

本文对渗流的数值模拟中遇到的边界积水问题进行了理论上的推导,进而在通用的二维渗流模型SWMS＿2D中实现了该边界的处理,并通过典型算例和实际应用对程序的正确性和实用性进行了检验。研究结果表明积水边界条件在SWMS＿2D中的实现是正确和有效的。

二维溃坝波遇障碍物的水流泥沙数值模拟

本文通过对浅水方程进行Godunov差分离散和对泥沙运动方程进行一阶迎风差分离散,建立了平面二维溃坝水流泥沙数值模型。在算例中计算了溃坝波遇障碍物后的水流反射、绕射及泥沙冲淤,计算结果表明,溃坝波遇障碍物后会产生明显的反射和绕射,并在障碍物前形成壅水、障碍物的侧面会发生剧烈的冲刷,障碍物前后则会发生局部淤积。本模型能够较好地模拟溃坝间断水流的运动,结果符合水流泥沙运动的基本规律。

波纹倾角β对空气在波纹流道内的流阻与传热影响的数值分析

空气-水波纹板式加热器不同于传统的肋片管式加热器,它是一次表面换热器,具有结构紧凑、高效的特点,可用于气-水加热与热能回收等场合。利用Fluent对空气在波纹倾角β=30°、45°和60°流道内的流阻与传热特性进行了模拟,计算了表面摩擦系数f、努塞尔数Nu及传热因子与表面摩擦系数的比值j/f,表明波纹倾角是影响空气在波纹流道内的流阻与传热过程的一个重要因素,通过比较可为进一步优化设计空气-水波纹板式加热器提供一定的参考。

聚合物分子构型及其对驱油效果的影响

针对大庆油田聚合物驱过程中采出污水利用技术问题 ,研究了不同聚合物溶液内分子构型特征及其对聚合物驱油效果的影响 .研究结果表明 ,聚合物分子构型与溶剂中K+ ,Na+ 的质量浓度有关 ,清水聚合物溶液中聚合物分子构型以网状构型为主 ,增黏效果好 ;污水聚合物溶液中聚合物分子构型以枝状构型为主 ,带状和网状构型为辅 ,增黏效果较差 ;剪切作用会改变聚合物分子构型和几何尺寸 ;与污水聚合物溶液相比 ,清水聚合物溶液中聚合物分子线团回旋半径较大 ,进而增大聚合物的增黏性和滞留特性 ,使波及体积扩大和驱油效果提高 .

集聚式池塘内循环流水养殖设施的应用与分析

通过对江苏、浙江、上海等地区现有集聚式池塘内循环流水养殖设施的结构形式、工艺流程及发展状况进行的考察和总结,从设施材料、对土地资源的影响、建设周期、投资及生产应用等多个方面进行了分析和比较,介绍了该养殖设施的应用情况,探讨了其在实际养殖生产过程中存在的利弊。并针对存在的问题,提出需进一步优化设施结构及工艺流程。以期规范和提升工艺技术,促进集约化设施养殖技术模式的健康可持续发展。

浅水型河道中扩散器垂向排放的三维数值模拟

采用作者给出的三维紊流模型，结合混合有限分析法及交错网格对浅水型河道中扩散器垂向排放的流动进行了数值计算。重点对该类流动的两个流动特征进行了分析：一是水面的隆起高度，二是在横流情况下的流动转变条件。进而给出了这类排放水面的最小稀释度。这些特征的探讨对废水排入江河的水力设计有重要的参考意义。

鄂尔多斯盆地宁县地区三叠系延长组7段湖盆细粒重力流沉积类型、特征及模式

湖盆细粒重力流沉积砂体是深水盆地勘探的有利目标区。综合利用岩心、钻井、测录井及薄片鉴定资料,对鄂尔多斯盆地宁县地区三叠系延长组7段细粒重力流沉积类型、特征、沉积演化过程以及沉积模式进行探究。研究结果表明:研究区长7段主要发育10种岩相、6种岩相组合和5种深水沉积类型,即滑动—滑塌沉积、砂质碎屑流沉积、混合事件层、浊流沉积和深湖相泥质沉积;并依据其岩相及组合特征、深水沉积类型将半深湖—深湖亚相划分出限制性水道、非限制性水道、堤岸、朵叶体、水道间及半深湖—深湖泥6种沉积微相;三角洲前缘沉积物受外力作用开始失稳运动,经历了滑动、滑塌、砂质碎屑流、混合事件层、浊流5个演化阶段,伴随着“流体转换分离”及“滑水作用”,致使重力流沉积从湖盆边缘至湖盆中心依次发育限制性水道—堤岸、非限制性水道—堤岸、朵叶体等沉积单元。该研究有助于加深对湖盆细粒重力流沉积的认识,为深水油气勘探与开发提供指导。

潜山缝洞型碳酸盐岩储层油水流动规律研究——以塔里木油田英买32-7区块为例

以塔里木油田英买32-7区块潜山缝洞型碳酸盐岩底水油藏储层为研究储层,充分认识储层储渗介质尺度及分布特征,对目标工区油藏的单井含水动态进行归类,分析典型井的油水流动规律与储层地质特征之间的关系。总结缝洞型碳酸盐岩储层油水流动规律的主控因素,并利用实际油井的动静态资料进行论证。

基于CFD-DEM耦合的网式过滤器水沙运动数值模拟

过滤器内部的水沙运动复杂且多变,初始状态下沙粒分布的不均导致滤芯产生局部堵塞,改变了水流流态并进一步影响后续沙粒运动和分布。本文以CFD-DEM(Computational fluid dynamics,CFD;Discrete element method,DEM)耦合模拟Y型网式过滤器内部流场变化与沙粒运动及分布,直观地反映了滤芯对水流的流动阻力特性与对沙粒运动分布影响。结果表明,过滤器内部存在明显的回流区、旋涡区及滞流区,导致各过滤面流速不均,出口一侧流速大,进口一侧流速小,两者相差39%;随着时间的变化,过滤器内流场变化明显,沙粒堆积依次出现在出口侧下端面、出口侧上端面、进口侧下端面、进口侧上端面上,最终布满整个滤芯;在滤芯的4个过滤面中,出口侧上端面流速大而沙粒堆积最少,进口侧上端面流速小而沙粒堆积最多,由此可见出口侧上端面具有更好的过滤性能,可适当提高该处过水面积,以提高过滤器过滤效率。

内锥式脱油旋流器流场分析与结构优化

采用流场模拟方法研究了内锥式脱油型水力旋流器的内部流场,其中湍流模型采用多相流中的Reynolds应力模型,基本方程的离散和求解采用SIMPLEC算法,应用计算流体动力学(CFD)方法对内锥式脱油旋流器进行数值模拟,揭示了特性参数对旋流分离器性能的影响。