检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

黏弹性流体在微孔道中流动的数值计算

黏弹性流体在微孔道中流动的数值计算

作者：刘丽丽大庆石油学院

学位级别：硕士

聚合物驱油是三次采油中应用于油田的一项新技术,可视化实验验证:其可大大提高原油采收率。残余油膜在自身的内聚力、岩石对其的附着力以及油膜与驱替液两相的界面自由能的共同作用下以不同的形状分布着。聚合物依靠其较高的黏弹性,使... 详细信息

聚合物驱油是三次采油中应用于油田的一项新技术,可视化实验验证:其可大大提高原油采收率。残余油膜在自身的内聚力、岩石对其的附着力以及油膜与驱替液两相的界面自由能的共同作用下以不同的形状分布着。聚合物依靠其较高的黏弹性,使这些残余油在聚合物溶液的拉拽和界面张力共同作用下,在残余油的上游端使之逐渐减薄、剥离,在下游端表面形成分散油滴,被聚合物溶液带走,之后残余油逐渐聚集重复此过程。本文选用Oldroyd-Maxwell上随体本构方程建立了黏弹性流体在微观孔隙空间流动的流动方程;运用计算流体动力学软件Polyflow对模型进行数值计算,给出本模型适合的边界条件;得到了流场的速度分布,应力分布;分析了松弛时间、油膜大小、流道宽度对速度、应力分布的影响;计算了作用于残余油膜表面上的法向应力、切向应力。结果表明:驱替液的弹性越大,流场速度的极值越小;作用在残余油表面上的法向应力、切向应力与驱替液的黏弹性有关,驱替液的弹性越大,残余油所受的法向应力和切向应力也越大,不对称性越严重;聚驱条件下残余油的受力要大于水驱条件下的受力;残余油油膜上游受压,下游受拉,其作用结果是使残余油膜的前进接触角变得更大,后退接触角变得更小,即产生更大的变形,从而更有利于残余油的启动。

关键词：黏弹性流体残余油膜 Polyflow 微孔道应力

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

黏弹性流体作用于聚驱井抽油杆上的径向力

大庆石油学院学报 2005年第1期29卷 112-113页

作者：杨树人杨英王春生大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318

通过计算黏弹性流体偏心环空流动速度场,推导了双极坐标中下随体 Maxwell本构方程,分析了偏心环空中的应力分布及作用在抽油杆上的径向力. 结果表明,偏心距是产生径向力的主要因素.

关键词：黏弹性流体偏心环空法向应力径向力偏磨

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

SPTT黏弹性流体在突缩流道内的流动

大庆石油地质与开发 2008年第2期27卷 56-59页

作者：尹洪军姜海梅钟会影苏宇驰大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318 中海油服务股份有限公司北京101149

采用Simplified Phan-Thien-Tanner(SPTT)本构方程描述黏弹性流体流变特性,利用数值计算方法模拟了SPTT黏弹性流体在突缩流道中的流动特征。建立了由连续性方程、运动方程和SPTT本构方程、流函数、涡量函数及边界条件组成的完整数学模... 详细信息

采用Simplified Phan-Thien-Tanner(SPTT)本构方程描述黏弹性流体流变特性,利用数值计算方法模拟了SPTT黏弹性流体在突缩流道中的流动特征。建立了由连续性方程、运动方程和SPTT本构方程、流函数、涡量函数及边界条件组成的完整数学模型。绘制了黏弹性流体在突缩流道中的流场和速度场的等值线图。分析了黏弹性流体的黏弹性对流场的影响。在突缩流道中,随着黏弹性的增强,即威森博格数的增大,流体的波及体积增加,波及效率增大。

关键词：黏弹性流体 SPTT本构方程威森博格数波及效率

广义Maxwell黏弹性流体在两平板间的非定常流动

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

力学与实践 2003年第1期25卷 19-22页

作者：潘文潇谭文长北京大学力学与工程科学系北京100871

将分数阶微积分运算引入Maxwell黏弹性流体的本构方程,研究了黏弹性流体在两平板间的非定常流动.对于广义Maxwell黏弹性流体的分数阶导数模型,导出了对时间具有分数阶导数的特殊运动方程,利用分数阶微积分的Laplace变换理论,得到了流动... 详细信息

将分数阶微积分运算引入Maxwell黏弹性流体的本构方程,研究了黏弹性流体在两平板间的非定常流动.对于广义Maxwell黏弹性流体的分数阶导数模型,导出了对时间具有分数阶导数的特殊运动方程,利用分数阶微积分的Laplace变换理论,得到了流动的解析解.

关键词：非定常流动平板分数阶Maxwell模型 Laplace变换黏弹性流体

基于离子液体构筑的CO2响应黏弹性流体及其响应性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于离子液体构筑的CO2响应黏弹性流体及其响应性研究

作者：陶敏敏西南石油大学

学位级别：硕士

CO2响应黏弹性流体是一类通过CO2的通入和排出来改变体系黏弹性的智能材料,并具有智能调控、清洁回收等优异特点,因此具有巨大的应用前景。目前CO2响应黏弹性流体主要是通过引入具有CO2响应的胺类溶剂或羧酸盐类物质来进行构筑的。但是... 详细信息

CO2响应黏弹性流体是一类通过CO2的通入和排出来改变体系黏弹性的智能材料,并具有智能调控、清洁回收等优异特点,因此具有巨大的应用前景。目前CO2响应黏弹性流体主要是通过引入具有CO2响应的胺类溶剂或羧酸盐类物质来进行构筑的。但是,大多数胺类溶剂具有高挥发性、高毒性等弊端,对生态环境有着巨大的危害;羧酸盐类一般则不具有可逆的CO2响应性能,难以循环使用。因此,一种更加清洁、环境友好型且具有可逆调控的CO2响应黏弹性流体亟待深入研究。众所周知,离子液体是一类低毒、低挥发性、环境友好型的绿色材料。因此,本论文分别合成了具有CO2响应的离子液体表面活性剂和聚离子液体,通过与阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)复配,制备了 CO2响应黏弹性流体,评价了黏弹性流体的CO2响应性,并深入探讨了其响应机理。首先,通过1,1,3,3-四甲基胍(TMG)和油酸(HOA)反应成功的制备了离子液体表面活性剂(TMG-OA)。相对于TMG溶剂,TMG-OA表现出较好的稳定性。此外,pH以及核磁测试发现TMG-OA也具有优异的CO2响应性,其CO2响应是CO2调控下TMG-OA与HOA之间的可逆转变导致的。然后将TMG-OA与阳离子表面活性剂TTAB复配,制备了具有CO2响应的黏弹性流体TMG-OA/TTAB。通过流变和动态光测试表明其具有可逆的CO2响应黏弹性行为,并利用核磁、pH以及冷冻透射电镜等测试分析了其响应机理。研究表明,TMG-OA与TTAB由于静电相互作用形成了蠕虫状胶束型黏弹性流体TMG-OA/TTAB;在CO2作用下,TMG-OA的羧酸根被质子化成羧酸,破坏了 TMG-OA与TTAB之间的静电相互作用,同时溶液中生成的油酸,在TTAB的乳化作用下形成了乳液;此外,在N2/加热下,可以实现由乳液到蠕虫状胶束体系的可逆转变。其次,为了获得具有一定热稳定性的CO2响应黏弹性流体,合成了具有CO2和温度双重响应的聚离子液体(PNIPAM-P(TMG-DA)),该聚离子液体具有更好的稳定性和优异的CO2响应性,同时通过投射电镜观察到CO2作用下聚离子液体(PNIPAM-P(TMG-DA))的微观结构可以实现从单个的聚集体到串状聚集体的可逆转变。此外,该聚离子液体在不同温度下的水力学半径变化表明其具有较好的温敏响应,并且温度敏感范围在35～50℃之间。然后将聚离子液体(PNIPAM-P(TMG-DA))与阳离子表面活性剂TTAB复配,制备了具有CO2响应的黏弹性流体PNIPAM-P(TMG-DA)/TTAB。通过显微镜、pH、动态光以及流变测试等表明其表现出优异的CO2响应性和一定的热稳定性。利用核磁、pH以及透射电镜等测试探究了其CO2响应机理,发现TTAB与PNIPAM-P(TMG-DA)之间由于静电相互吸引作用形成了短棒状网络结构,体系黏度增加;通入CO2之后,聚离子液体被质子化,增加了聚合物的疏水性,同时在TTAB的协同作用下,形成了长的致密的网络结构,体系黏度进一步增加;当继续通入CO2,聚合物部分会从溶液中析出,短棒状网络存在一定破坏,体系黏度降低;此外,在当通入N2/加热的条件下,溶液体系的聚集形态也由棒状与球状共存的状态变成了最稳定的短棒状,体系的黏度增加。

关键词：离子液体 CO2响应复配体系黏弹性流体

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

弯管内黏弹性流体流动特性的数值模拟

弯管内黏弹性流体流动特性的数值模拟

作者：李伯太原理工大学

学位级别：硕士

在湍流中加入适量的减阻添加剂,可以有效地降低摩擦阻力,这就是添加剂湍流减阻技术。自从1948年的第一届国际流变学会议上,Toms指出高分子聚合物的湍流减阻增输现象以来,国内外的学者对高分子聚合物和表面活性剂两种减阻添加剂做了广泛... 详细信息

在湍流中加入适量的减阻添加剂,可以有效地降低摩擦阻力,这就是添加剂湍流减阻技术。自从1948年的第一届国际流变学会议上,Toms指出高分子聚合物的湍流减阻增输现象以来,国内外的学者对高分子聚合物和表面活性剂两种减阻添加剂做了广泛的实验,并在数值模拟方面进行了深入拓展,得到了许多关于减阻现象以及减阻机理的重要理论成果。对减阻机理的研究,目前黏弹性假说得到了相当一部分人的支持。然而,由于黏弹性流体减阻过程较为复杂,在今后一段时间内,仍需要做大量工作对其研究探讨。本论文以黏弹性流体为研究对象,推导FENE-P黏弹性模型的控制方程组,根据方程编写C程序。利用GAMBIT前处理软件构建弯管几何模型,并划分网格,然后导入到FLUENT中,通过自定义函数功能加载C程序,进行计算。利用网格无关性验证、减阻范围验证及和文献规律对比验证等方式检验得出计算案例和模型具有较高的可靠性。然后对不同工况下的减阻过程做了分析,并和水做了对比研究。介绍了FENE-P黏弹性模型的建立过程。黏弹性流体是流体中物性最为复杂的一类,FENE-P模型可以较好的对其描述。通过对相关公式的推导,得到了FENE-P模型的控制方程组和笛卡尔坐标系下的矢量分量展开式。对FLUENT软件的求解流程、自定义函数功能和C程序的编写方法做了说明。在仿真软件中进行了案例的模拟计算。根据文献中L型补偿器的尺寸,采用GAMBIT软件构建90°弯管物理模型,并划分了质量较高的古钱币形网格。将网格模型导入到FLUENT中,调用编译自定义函数功能加载FENE-P黏弹性模型的程序,设定相关参数,包括湍流模型、边界条件、流体材料、离散方法等。观察网格尺寸不同对计算结果的影响,考虑计算机的运行效率,比选最佳网格。根据黏弹性流体和水的摩擦系数渐近线公式,检查了数值计算的可靠性。将计算案例表现出的减阻规律和前人研究对比,进一步验证了对黏弹性流体的模拟效果较好。通过分析弯管中三种黏弹性流体和水在不同Re下的计算案例,得到了减阻率、压力参数、流速参数及湍动能的径向和轴向的变化规律。结果表明:人工黏性项系数和Re之间存在一次线性关系,流体浓度越大,曲线斜率越高;黏弹性流体在临界雷诺数和临界浓度处可取得最佳减阻效果;弯曲部分的减阻率较小且出现波动;除弯曲部分外,黏弹性流体和水的壁面压力系数沿管道轴向方向不断降低且水的降速更快,弯曲部分受离心力的影响,压力系数出现了内、外侧分离的现象,反映到静水压强分布上即为由外而内递减的径向梯度;弯曲部分使得远壁端的高流速区偏向弯管内侧,减阻率越高,黏弹性流体和水的流速分布差异化也越大,偏离程度也越大;弯管极角越大,二次流强度越大,在90°处达到最强;减阻率越高,湍动能越小,黏弹性流体对紊动的抑制也越强;湍动能对管道的影响主要在近壁端,但沿程向远壁端扩展。

关键词：黏弹性流体弯管减阻率 FENE-P 离心力

黏弹性流体在尺寸渐变型微观孔道流动规律研究

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

当代化工 2015年第5期44卷 1076-1078,1095页

作者：付莹尹洪军东北石油大学提高采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318

随着国民经济的快速发展,为满足对于石油产品的大量需求,油田对于三次采油技术进行了积极的探索,聚合物溶液驱油作为一种有效地提高采收率手段得到了广泛的应用和迅速的发展。建立了黏弹性流体流动的微观孔道模型;采用上随体Maxwell本... 详细信息

随着国民经济的快速发展,为满足对于石油产品的大量需求,油田对于三次采油技术进行了积极的探索,聚合物溶液驱油作为一种有效地提高采收率手段得到了广泛的应用和迅速的发展。建立了黏弹性流体流动的微观孔道模型;采用上随体Maxwell本构模型;运用POLYFLOW有限元流体力学软件对模型进行求解;得到了模型的有关速度等值线、流函数分布图;分析了松弛时间、流量、孔喉比对于微观波及效率的影响。

关键词：黏弹性流体微观孔道上随体Maxwell模型微观波及效率

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

黏弹性流体在多孔介质中的渗流模型

国外油田工程 2007年第5期23卷 10-14页

作者：李萍韩重莲王锐大庆油田采油工程研究院

对两种类别的常用聚合物:多糖类(黄原胶)和部分水解聚丙烯酰胺(pusher-700)在玻璃珠人造岩心和贝雷砂岩中稳态流动的实验数据进行了分析。用振荡流测量计算聚合物溶解的最长弛豫时间(θf1),即本文所涉及的特征弛豫时间。两种聚合物的稳... 详细信息

对两种类别的常用聚合物:多糖类(黄原胶)和部分水解聚丙烯酰胺(pusher-700)在玻璃珠人造岩心和贝雷砂岩中稳态流动的实验数据进行了分析。用振荡流测量计算聚合物溶解的最长弛豫时间(θf1),即本文所涉及的特征弛豫时间。两种聚合物的稳态流实验数据与所测得的聚合物自身的黏弹性数据一起被换算成在多孔介质中的平均剪切应力-剪切速率数据,因此就得到聚合物流在多孔介质中的平均幂律指数(n—)。用θf1、n—、岩石渗透率(k)、饱和度()和渗流速度(u)计算黏弹性数(NV),结果发现黏弹性数NV与多孔介质中的压力梯度密切相关。这种相关性是定义聚合物渗流黏弹性模型的基础,类似于达西定律。新的模型认为渗流速度和压力梯度呈非线性关系,这证实了聚合物的黏弹性变形,并且也证实孔隙的几何尺寸变化是聚合物的分子吸附和机械滞留所致。

关键词：多孔介质黏弹性流体人造岩心贝雷砂岩渗流模型特征弛豫时间

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

黏弹性流体在开口多孔介质内的流动与传热

黏弹性流体在开口多孔介质内的流动与传热