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上海理工大学学报 2023年第5期45卷 448-459页

作者：王婕张拴羊徐洪涛杨茉上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海建桥学院上海201306

基于格子boltzmann方法,选取多弛豫时间(MRT)模型对具有局部冷热壁面立体方腔中的三维自然对流换热进行模拟研究。分别采用三维D3Q19模型描述速度场,D3Q7模型描述温度场,研究不同瑞利数Ra(103≤Ra≤105)和局部冷热壁面位置变化对三维方... 详细信息

基于格子boltzmann方法,选取多弛豫时间(MRT)模型对具有局部冷热壁面立体方腔中的三维自然对流换热进行模拟研究。分别采用三维D3Q19模型描述速度场,D3Q7模型描述温度场,研究不同瑞利数Ra(103≤Ra≤105)和局部冷热壁面位置变化对三维方腔内自然对流的影响。结果表明:冷热壁面的布置方式对流动换热有显著影响,且瑞利数Ra越大,其影响效果越明显。其中,冷热壁面均处于中间位置(工况5)的自然对流换热能力最强,并且随着Ra逐渐增大,自然对流能力增强,流线逐渐复杂。在相同工况条件下,随着Ra增大,平均努塞尔数Nuav也逐渐增加,换热能力增强。在相同Ra条件下,工况5的Nuav最大,表明其自然对流换热能力最强。

关键词： boltzmann模拟多松弛时间模型自然对流三维方腔

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剪切滑移裂缝中流体渗流的Lattice boltzmann模拟研究

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西北大学学报（自然科学版） 2020年第2期50卷 204-211页

作者：曲冠政王一妃林鑫 Randy Doly Hazlett 韩强柏明星西安石油大学石油工程学院/陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室陕西西安710065 中国石油华北油田分公司工程技术研究院河北任丘062550 中石油长庆油田第五采油厂陕西西安710069 School of Engineering The University of TulsaOklahoma Tulsa 74104

针对目前学界有关剪切滑移作用对裂缝中流体渗流研究较少的情况,分析现有研究方法的缺陷,改进现有的研究模型,以固定研究目标尺寸为基础,引入Lattice boltzmann方法,研究流体在剪切滑移结构中的渗流,并考察非匹配性和接触面积对流体渗... 详细信息

针对目前学界有关剪切滑移作用对裂缝中流体渗流研究较少的情况,分析现有研究方法的缺陷,改进现有的研究模型,以固定研究目标尺寸为基础,引入Lattice boltzmann方法,研究流体在剪切滑移结构中的渗流,并考察非匹配性和接触面积对流体渗流的影响。结果表明:随机二维剖面线可拆分为V型、正弦和凹槽等基本单元体;在基本单元体、二维剖面线中,裂缝面的滑移造成渗流方向上开度分布的非均匀性,渗透率呈现数量级的减小;非匹配情况下的裂缝渗透率比匹配情况下的低,随滑移距离的增加,流体渗流能力均呈先下降后上升趋势;三维裂缝结构的渗透率随滑移距离的增加总体呈下降趋势,下降幅度比基本单元体和二维剖面线结构要低;裂缝面产生剪切滑移时,结构间的非匹配性造成流体渗流轨迹呈三维迂曲性;剪切滑移所造成的非匹配性及接触面积,均对渗流能力有负面作用,但非匹配性可以对裂缝结构起到一定的自支撑作用。

关键词：剪切滑移粗糙裂缝 Lattice boltzmann模拟渗流规律

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基于Gaussian分布的三维非匹配性裂缝渗流规律

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中国石油大学学报（自然科学版） 2018年第3期42卷 88-97页

作者：曲冠政彭娇赵凯高伟 RANDY Hazlett 周德胜曲占庆姜海龙西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安610065 University of Tulsa Tulsa USA 74104 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

掌握裂缝结构中的渗流规律对合理开发非常规资源具有重要意义。基于页岩裂缝面高度分布特点,引入Gaussion分布函数并综合考虑粗糙度、分形维数、非匹配性和各向异性等构建三维裂缝的数学模型;采用Lattice boltzmann方法结合正交试验和... 详细信息

掌握裂缝结构中的渗流规律对合理开发非常规资源具有重要意义。基于页岩裂缝面高度分布特点,引入Gaussion分布函数并综合考虑粗糙度、分形维数、非匹配性和各向异性等构建三维裂缝的数学模型;采用Lattice boltzmann方法结合正交试验和灰色关联分析系统研究三维非匹配性裂缝中流体的渗流规律。结果表明:研究中裂缝渗透率约为平板模型的20%~50%;非匹配区域结构的突然变化极易产生回流区,导致裂缝渗透率减小;在保证开度情况下,尽量避免产生裂缝的非匹配性,降低其粗糙度和分形维数;裂缝开度和粗糙度是影响裂缝渗透率的最主要因素,其他依次为分形维数、各向异性系数和非匹配长度;实例中裂缝渗透率随各向异性系数增加先增加后降低,并在各向异性系数为0.7时达最大值。

关键词： Gaussian分布粗糙裂缝非匹配长度 Lattice boltzmann模拟灰色关联分析

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