检索结果-南通市图书馆

基于三维热格子Boltzmann方法的壁流式CDPF传热研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于三维热格子Boltzmann方法的壁流式CDPF传热研究

作者：吴春睿河北工业大学

学位级别：硕士

柴油机颗粒捕集器利用多孔介质壁面将颗粒物过滤,是行业公认的降低机动车污染物最有效装置之一。但随着装置的长期工作,颗粒物会在过滤体内大量积累,影响机动车性能。为使颗粒物能够在正常排气温度下氧化燃烧,在过滤体表面涂覆催化剂,... 详细信息

柴油机颗粒捕集器利用多孔介质壁面将颗粒物过滤,是行业公认的降低机动车污染物最有效装置之一。但随着装置的长期工作,颗粒物会在过滤体内大量积累,影响机动车性能。为使颗粒物能够在正常排气温度下氧化燃烧,在过滤体表面涂覆催化剂,形成具有被动再生能力的催化型颗粒捕集器。为进一步明确催化型颗粒捕集器在孔隙尺度下流动传热机理,本文使用格子Boltzmann方法对三维重建的催化型颗粒捕集器多孔介质壁面进行流动传热及氧化再生模拟研究。首先,为构建研究所需多孔介质结构三维模型,对催化型颗粒捕集器过滤壁面切割制样,并使用Micro-CT扫描仪进行扫描,再三维重建过滤壁面多孔介质结构模型。编写格子Boltzmann程序并加载结构模型,为确保编程的准确性与正确性,进行了网格无关性验证和程序验证。在本文模拟研究中,均选用格子Boltzmann方法中的D3Q19离散速度模型。模拟研究内容主要包括:(1)不同孔隙率、渗透率、孔隙分布和进气速度对催化型颗粒捕集器内白载体多孔介质结构流动传热的影响;(2)不同颗粒层参数、孔隙率、平均速度对催化型颗粒捕集器内加载颗粒层的多孔介质结构流动传热的影响;(3)不同颗粒层参数、孔隙率、平均速度对催化型颗粒捕集器内加载颗粒层的多孔介质结构在氧化再生时传热的影响。最后,模拟结果表明:(1)白载体多孔介质结构中,在同样进气速度下,结构孔隙率越大,多孔介质入口端平均速度越大;在多孔介质入口端,会因速度摩擦产生温升,温升会进气速度的增加而增大;在多孔介质内部流动时,多孔介质内部孔隙分布越均匀,平均速度变化越小。(2)加载颗粒层的多孔介质结构中,颗粒层对多孔介质上方速度场有削弱作用,随着颗粒层孔隙率降低,削弱作用增强;削弱作用会使多孔介质入口端温升减小,当颗粒层孔隙率降低,速度摩擦加剧,温升增大;在不同结构加载了同一颗粒层时,多孔介质入口端平均速度仍由结构的孔隙率决定,孔隙率越大,多孔介质入口端平均速度越大;多孔介质入口端平均速度越大,速度摩擦产生的温升越大。(3)加载颗粒层的多孔介质结构氧化再生时,在多孔介质入口端产生温度峰值,随着颗粒层孔隙率降低,氧化再生时温度峰值上升;在不同结构加载了同一颗粒层时,多孔介质的平均速度最小值越小,高温越易堆积在多孔介质入口端,温度峰值就越高。

关键词：催化型颗粒捕集器格子Boltzmann方法孔隙尺度多孔介质流动传热

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高含水期水驱特征曲线上翘机理及其影响因素

科学通报 2019年第26期64卷 2751-2760页

作者：郭曜豪张磊姚军朱光普孙海杨永飞黄涛中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580 浙江海洋大学石化与能源工程学院舟山316022

水驱特征曲线对预测水驱油藏可采储量及开发动态具有重要作用,其理论推导的基础是油水相对渗透率比值(Kro/Krw)与含水饱和度(Sw)在半对数坐标下呈线性关系.然而大量矿场实践及岩心实验研究显示,油田开发进入高含水期后, Kro/Krw与Sw在... 详细信息

水驱特征曲线对预测水驱油藏可采储量及开发动态具有重要作用,其理论推导的基础是油水相对渗透率比值(Kro/Krw)与含水饱和度(Sw)在半对数坐标下呈线性关系.然而大量矿场实践及岩心实验研究显示,油田开发进入高含水期后, Kro/Krw与Sw在半对数坐标下偏离直线关系,导致水驱特征曲线出现上翘现象而无法准确预测开发动态.为摸清水驱特征曲线上翘的本质原因,本研究基于Navier-Stokes方程模拟油水两相在微观多孔介质中的驱替过程,采用相场方法实时描述油水两相界面变化.通过微观油水两相数值模拟研究了壁面润湿性、油水黏度比等因素对油水在高含水阶段流动状态的影响,并分析了这些因素对Kro/Krw与Sw在半对数坐标下偏离直线关系时临界含水率的影响.研究结果表明,高含水期剩余油由连续相转变为非连续相,油相流动能力快速下降是水驱特征曲线出现上翘的内在原因;临界含水率在不同润湿性多孔介质内存在差异,渗吸作用导致水湿多孔介质中的临界含水率高于油湿多孔介质;高油水黏度比条件下的黏性指进现象会强化注入水的无效驱替,使水驱特征曲线在相对较低含水率时偏离直线.该研究初步揭示了油藏润湿性及油水黏度比对水驱特征曲线上翘拐点的影响,为高含水油藏开发提供有效指导.

关键词：孔隙尺度高含水期相对渗透率水驱特征曲线相场方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沉积物孔隙空间天然气水合物微观分布观测

地球物理学报 2014年第5期57卷 1675-1682页

作者：胡高伟李承峰业渝光刘昌岭张剑刁少波国土资源部天然气水合物重点实验室青岛266071 青岛海洋地质研究所青岛266071

摘要在高分辨率工业型X射线层析扫描仪上（X-CT，X-Ray Computerized Tomography），研制了适用于沉积物中水合物微观赋存状态研究的CT原位探测装置，可通过模拟天然气水合物生成／分解过程，直接观测水合物在沉积孔隙中的微观分布特征... 详细信息

摘要在高分辨率工业型X射线层析扫描仪上（X-CT，X-Ray Computerized Tomography），研制了适用于沉积物中水合物微观赋存状态研究的CT原位探测装置，可通过模拟天然气水合物生成／分解过程，直接观测水合物在沉积孔隙中的微观分布特征．对粒径为0．425-0．85mm沉积物中水合物形成过程进行了CT观测研究，结果表明，沉积孔隙中水合物呈混合分布模式，但在水合物不同形成阶段，以某种分布模式为主导：在水合物形成初期，仅有极少量水合物悬浮在流体中，水合物主要以接触或胶结模式为主；在水合物形成中期（如饱和度为24．6％、35．0％时），水合物倾向于在孔隙流体中以悬浮状形态生成；在水合物形成后期（如饱和度为51．4％之后），悬浮状的水合物慢慢生长聚拢在一起，水合物又重新胶结沉积物颗粒．

关键词：天然气水合物高精度X-CT 孔隙尺度微观分布饱和度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

非水系液流电池多孔电极内反应传输过程模拟

工程热物理学报 2020年第7期41卷 1776-1783页

作者：马强赵丽娟徐谦张玮琦陈振乾江苏大学能源研究院镇江212013 东南大学能源与环境学院南京210096

低共熔溶剂作为一种非水系电解液,在提高液流电池能量密度方面展现出极大的发展潜力。本文针对以低共熔溶剂为电解液的非水系全铜液流电池内反应传输行为,建立了考虑电解液流动、铜离子组分传质、电荷传输以及电化学反应过程的孔隙尺度... 详细信息

低共熔溶剂作为一种非水系电解液,在提高液流电池能量密度方面展现出极大的发展潜力。本文针对以低共熔溶剂为电解液的非水系全铜液流电池内反应传输行为,建立了考虑电解液流动、铜离子组分传质、电荷传输以及电化学反应过程的孔隙尺度多松弛时间格子玻尔兹曼模型。在此基础上,以随机重构获得的三维多孔电极结构为模拟对象,数值研究了这种非水系液流电池正极恒电流充电过程中孔隙尺度的耦合反应传输过程,分析了充电电流密度及运行温度对非水系全铜液流电池运行性能的影响规律。

关键词：格子玻尔兹曼方法液流电池反应传输过程孔隙尺度

考虑裂隙的多孔介质中对流扩散现象的仿真模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

哈尔滨工业大学学报 2019年第6期51卷 104-108,121页

作者：饶登宇白冰北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为研究裂隙多孔介质中的对流扩散现象,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法从孔隙尺度下模拟了裂隙中孔隙水的流动过程,仿真实现了考虑裂隙时溶质穿透多孔介质的真实运移过程,并提出一种简化处理的两流区模型对穿透过程加以描述.计算中首... 详细信息

为研究裂隙多孔介质中的对流扩散现象,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法从孔隙尺度下模拟了裂隙中孔隙水的流动过程,仿真实现了考虑裂隙时溶质穿透多孔介质的真实运移过程,并提出一种简化处理的两流区模型对穿透过程加以描述.计算中首先采用SPH方法求解纳维斯托克斯方程,建立能考虑复杂多孔颗粒边界的二维流场模型,并基于此模型进行了溶质穿透三种不同裂隙宽度的多孔介质的仿真实验.随着介质中裂隙宽度增大,裂隙区域流速与基质区域流速差增大,穿透曲线中早期穿透和拖尾现象越明显;采用两流区模型能够描述这一现象,但一般化的模型难以得到精确解,因此提出一种简化处理办法,并给出了该简化模型的解析解.结果表明,该简化模型能够很好地描述裂隙多孔介质中溶质的运移规律,并可反演得到裂隙流中对流扩散的相关参数.

关键词：裂隙多孔介质孔隙尺度对流扩散 SPH方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

孔隙网络模型在土壤水文学中的应用研究进展

水科学进展 2007年第6期18卷 915-922页

作者：吕菲刘建立中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008

非饱和土壤的水力性质是采用模型定量模拟水分和溶质在非饱和带中运动的最重要的物理参数,可以用网络模型来预测。孔隙网络模型的主要优点在于可以对发生在土壤孔隙尺度上的物理、化学过程进行直观的表达和模拟。目前,国内外研究者已在... 详细信息

非饱和土壤的水力性质是采用模型定量模拟水分和溶质在非饱和带中运动的最重要的物理参数,可以用网络模型来预测。孔隙网络模型的主要优点在于可以对发生在土壤孔隙尺度上的物理、化学过程进行直观的表达和模拟。目前,国内外研究者已在样品图像获取、图像分析、模型建立以及求解等方面取得了一定的进展。在对其进行综合评述的基础上,指出了已有网络模型在建立过程中存在的不足之处,并进一步明确了今后的研究方向。

关键词：孔隙尺度网络模型土壤水力性质土壤水文学

溶质运移中多孔介质弥散度影响因素的SPH模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水利学报 2019年第7期50卷 824-834页

作者：饶登宇白冰北京交通大学土木建筑工程学院

借助光滑粒子流体动力学(SPH)方法,本文从流体质点运动和溶质扩散的物理本质出发,设计并进行孔隙尺度下多孔介质中溶质运移的仿真实验,进而分析多孔介质弥散度影响因素,并讨论弥散度与多孔介质结构参数的关系。通过离散化N-S方程和Fick... 详细信息

借助光滑粒子流体动力学(SPH)方法,本文从流体质点运动和溶质扩散的物理本质出发,设计并进行孔隙尺度下多孔介质中溶质运移的仿真实验,进而分析多孔介质弥散度影响因素,并讨论弥散度与多孔介质结构参数的关系。通过离散化N-S方程和Fick扩散方程,建立描述孔隙水流动的SPH水动力模型和描述溶质分子扩散的扩散模型,求解出在低Pe数下对流扩散方程的一维定解问题,检验了模型的准确性。在高Pe数流场中,进行了恒定流速的黏性流体穿透多孔介质薄层的仿真实验,计算结果可准确模拟出过水断面上各流体质点的流速差异、流体质点在多孔介质中的弥散过程以及流体质点的迂曲绕流过程;通过建立三段理想化的孔隙通道模型,发现在迂曲路径相同时,速度差对机械弥散度仍有显著影响。最后,为探究弥散度与多孔介质结构参数的关系,生成了多组随机粒径的二维多孔介质进行溶质穿透仿真实验。计算结果表明,弥散度与流速变异系数、迂曲度、迂曲路径差以及不均匀系数大致呈正相关,与孔隙率呈负相关。

关键词：多孔介质孔隙尺度光滑粒子法溶质运移弥散度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

致密储层数字岩心重构及核磁共振响应模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2015年第6期39卷 63-71页

作者：邹友龙谢然红郭江峰谭茂金胡法龙李潮流李长喜周灿灿中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学地球探测与信息技术北京市重点实验室北京102249 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 中国石油勘探开发研究院测井与遥感技术研究所北京100083

基于物理过程法模拟沉积岩的沉积、压实和胶结过程,构建致密岩石的三维数字岩心。利用随机行走法模拟不同成岩过程岩石的核磁共振响应以及不同润湿性岩石孔隙中流体的核磁共振响应。模拟结果表明,岩石胶结成岩后孔隙半径减小导致核磁共... 详细信息

基于物理过程法模拟沉积岩的沉积、压实和胶结过程,构建致密岩石的三维数字岩心。利用随机行走法模拟不同成岩过程岩石的核磁共振响应以及不同润湿性岩石孔隙中流体的核磁共振响应。模拟结果表明,岩石胶结成岩后孔隙半径减小导致核磁共振横向弛豫(T_2)分布的峰值向短弛豫方向移动,流体视扩散系数略小于自由扩散系数;致密岩石中随润湿相流体饱和度减小,润湿相T_2分布向短弛豫方向偏移,受限扩散越来越明显。

关键词：致密储层数字岩心重构孔隙尺度核磁共振响应模拟流体受限扩散

膨润土对土体微观孔隙结构特征影响的试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土工程学报 2011年第8期33卷 1302-1307页

作者：闫小庆房营光张平华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 亚热带建筑科学国家重点实验室广东广州510641

土体的微观孔隙结构特征对其渗透性有着显著的影响,膨润土具有很强的防渗性能,在土中加入膨润土可改变其孔隙尺度分布和结构特征而降低土的渗透性。采用压汞仪法(MIP)试验研究了掺加不同比例的膨润土的细颗粒土的微观孔隙结构特征。试... 详细信息

土体的微观孔隙结构特征对其渗透性有着显著的影响,膨润土具有很强的防渗性能,在土中加入膨润土可改变其孔隙尺度分布和结构特征而降低土的渗透性。采用压汞仪法(MIP)试验研究了掺加不同比例的膨润土的细颗粒土的微观孔隙结构特征。试验结果表明:只要加入少量的膨润土便可使土体的大孔隙的数量急剧减少;随着膨润土的含量的增多,孔隙尺度分布逐渐发生变化,中孔隙的数量逐渐减少,小孔隙、微孔隙和超微孔隙的数量逐渐增多,孔隙分布密度函数由三峰态转变为双峰态,峰值所对应的孔隙直径减小。实验结果也证明了同一孔隙比的土样的孔隙特征的多样性,因此工程中采用的表达土的孔隙含量的宏观参数孔隙比并不能完整描述土体的孔隙特征,需要引入其他微观参数对土的孔隙特征进行描述。文中的研究对防渗工程设计与施工具有参考价值。

关键词：膨润土微细观孔隙孔隙尺度孔隙分布特征压汞仪法渗透性