高压气体定容积充放气的特性

针对高压状态下理想气体模型不能较精确描述实际气体特性的问题,基于范德瓦尔方程和气体动力学方程,推导出实际气体节流口质量流量的特性方程,建立高压气体定容积充放气过程的数学模型.在此基础上与理想气体模型进行了比较,气体充放气过程的仿真分析表明,低压情况下二者的仿真结果基本吻合,随着气体压力增加所建立模型的仿真结果更加符合实际.     

海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件开发

为实现海底输气管道泄漏扩散结果的实时可视化仿真,对海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件进行了结构分析与功能模块划分,以数值模拟实验为基础建立了海底输气管道泄漏扩散模型数据库,编写Matlab程序读取数据库信息并进行简化处理,生成了泄漏气体扩散影响范围数据点矩阵。使用统计学方法,并引入边界曲线拟合系数对泄漏影响范围边界进行曲线拟合,实现了对泄漏气体影响范围的实时判断。在此基础上,使用Matlab/C++混合编程方法,完成了海底输气管道泄漏扩散可视化仿真软件设计及开发。     

二维微槽道内的流动模拟

直接模拟蒙特卡罗方法(DSMC)通过计算机跟踪仿真分子的运动,求解稀薄气体流动规律.选用硬球模型模拟仿真分子间的碰撞,编写DSMC的计算程序,模拟处于滑流和过渡流动领域的二维微槽道内气体流动.结果表明,气体流动在边界附近出现速度滑移和温度跳跃.计算结果和理论值相吻合.     

数字基带系统仿真平台的构建

针对二进制数字基带系统,给出了系统性能仿真模型。开发的程序拓宽了现有仿真程序应用范围。     

现代油船液货系统气体管网工况仿真研究

针对现代油船液货系统气体管网的特点，将大压差气体管道流动模型应用于管元，将有限元理论应用于管网系统，建立了仿真模型；通过仿真气体管网的实际工况，验证了模型的可靠性和实用性；形成的软件丰富了油船模拟器项目的内容并为油船优化作业提供了平台。     

封头内高压胀形工艺有限元模拟

针对目前国内凸形封头生产工艺中出现的制造难的问题,本文提出了一种"封头内高压对胀成形"的新工艺。通过分析金属封闭型腔内压力胀形机理,利用自编制MATLAB程序生成DEFORM有限元仿真控制命令流,将金属胀形过程的几何参数及温度场逐步导出,结合实际气体状态方程式计算,得到受气体压强作用下金属的内部载荷值,导入有限元模型中替换原有载荷值后启动有限元运算模块,进行下一步模拟计算。实现模型在非定向变载荷作用下的成形仿真,并得出主要参数的关系曲线,为气压胀形理论在封头成形领域的可行性提供一定参考。     

液压缸动态数字仿真

本文主要研究常用液压动力元件——液压缸的动态数字仿真。由实际物理系统一次模型化建立其数学模型,到二次模型化建立仿真模型,进而编出上机的实用仿真程序;并给出仿真结果的数据和图形,分析仿真程序调试,参数修改的方法。本仿真程序是在 APLLEⅡPLUS 机上进行的。     

二氧化碳汽车空调器仿真与优化

建立了 CO2 汽车空调器的系统稳态仿真模型 ,其中 ,气体冷却器和蒸发器采用二维分布参数模型 ;吸气热交换器采用集中参数模型 ;压缩机的热力计算模型由实验数据回归而得 ;膨胀阀的节流过程近似为等焓过程 .主要参数的仿真结果与文献实验数据的误差小于± 5 % .其于仿真模型 ,在换热器总体积不变的条件下 ,研究了气体冷却器占换热器总体积百分比对系统 COP的影响 .结果表明 ,系统 COP随气体冷却器体积百分比变化存在一个最优值区间 ,在此区间内系统都能获得较高的 COP值     

气动微震造型机预震过程的数值模拟

本文所提出的程序是依据动态力学模型编制的。该模型综合考虑了气体的动态变 化、碰撞与振动系统的相互影响。可用程序算出过渡过程及稳定过程中的工作台运 动、震铁运动、气体压强以及撞击效率等数据，据此可以绘制示功图．计算结果与实 验符合得相当好。     

气动微震造型机震击过程的数值模拟

本文所提出的程序是依据动态力学模型编制的。该模型综合考虑了气体的动态 变化、碰撞与振动系统的互相影响．可用程序算出过渡过程及稳定过程中的震铁运 动、气体压强以及撞击效率等数据，据此可以绘制示功图。计算结果与实验符合得 相当好。本程序不仅能模拟正常震击过程，还可以模拟非正常震击过程。     

煤层气储层模型的建立及其应用

为了对煤储层气、水产量进行预测,通过建立三维、双重介质、气—水两相流煤层气储层数学模型和数值模型,用有限差分方法对煤储层进行了研究。结果表明:建立的煤储层气、水产量预测模型与实际的气、水产量拟和效果较好。该模型达到了参数历史拟合和产能预测的目的     

基于机理和子空间辨识的煤气混合过程集成建模

针对煤气混合过程特点，建立了基于机理和子空间辨识的集成模型.首先在分析生产工艺和数据基础上，利用蝶阀流量公式建立高炉煤气和焦炉煤气流量机理模型；然后以高炉管道2#阀和焦炉管2#阀开度、高炉煤气和焦炉煤气气源压力为输入，混合煤气压力为输出，建立4输入1输出子空间辨识模型；最后分析各子模型特点，将两种模型进行集成.仿真结果表明，所建立的模型能够有效地反映煤气混合过程的动态特性，为煤气混合过程控制提供可靠的模型基础.     

复杂地形条件下气体泄漏扩散规律仿真与试验

针对复杂地形气体泄漏扩散问题,基于计算流体动力学方法,建立复杂地形气体泄漏扩散数值仿真方案,确定地面气体分布特点、监测点气体质量浓度随时间变化规律、地形及环境风向、风速等对气体扩散的影响作用。以SF6为示踪气体,设计并在川东北某山区集气站实施气体释放试验,以有色烟雾发生器为工具确定采样点布置,采用电子时控大气采样器和气相色谱-电子捕获检测法进行样品采集和分析,得到不同采样点、不同时间段内示踪气体浓度值。SF6释放试验结果表明,试验方案设计合理、可靠、具有广泛的适用性,能够有效降低采样点数量,提高采样数据的有效性,实现对试验数据的采集和分析。试验与仿真计算数据的一致性验证了建立的数值模型处理复杂地形气体泄漏扩散过程的有效性。     

巨厚气藏气井井筒压力计算模型及应用——以普光气田为例

针对目前常用定质量流井筒压力计算模型不适用于产层段井筒长、从底部至顶部质量流量变化大的巨厚气藏气井的问题,通过耦合气井流入状态和井筒管流,建立了巨厚气藏气井产层段变质量流井筒压力计算模型,并通过实例气井进行验证,同时将该模型应用于气井产能评价。结果表明：变质量流模型计算的井筒压力值比定质量流模型小,两者之间差异随产气量和产层段长度增加而增大;在产层段不同深度处,变质量流模型计算误差均小于2%,计算精度较高。该变质量流模型能较精确地计算井筒压力值,进而可以有效解决气井产能测试遇阻无法获得井筒压力、井筒压力折算值不准确易导致产能指示曲线负异常等问题。该研究对巨厚气藏气井井筒压力分布计算和产能评价能够提供强有力技术支撑。     

Study on process and model of CBM dissipating

Coal Bed Methane(CBM) occurs in coal seams in the states of adsorption gas, free gas and water-dissolved gas. Its dissipating starts with desorption, and then it dissipates outwards in the states of free gas and water-dissolved gas. The dissipating approach is classified to three patterns: Free gas in pores dissipates through the cover rocks; hydrocarbon molecules in the cap-rocks and reservoir diffuse because of concentration gradient; gas dissolving in water is directly taken away by water. According to the controlling factors of CBM conservation and considering the cover rocks, soleplate, hydrological region identification and dissipating theory, three geological models of CBM dissipating are built: closed system model, lateral hydrological closed model and open system model.     

基于PIC模拟的中性气体多元多相模型及其数值求解

针对PIC模拟程序中性粒子状态的描述问题,建立了等离子体中多元多相中性气体的流体模型,研究了与其相关的边界条件的处理方法,采用二阶精度的Beam-Warming差分格式进行数值方法,成功地应用于气体绝热点源扩散过程的数值运算,所得结果与理论取得很好的一致。该模型将用于扩充PIC粒子模拟程序对中性粒子状态的描述。     

水溶相天然气出溶成藏条件及成藏模式

水溶相天然气是一种重要的非常规天然气资源.通过实例分析,认为水溶相天然气出溶成藏需要满足3个要素:充足的气源供给是物质基础,高天然气溶解度差是重要条件,引起温压变化的地质事件是关键因素.与常规天然气相比,水溶相天然气析出后具有干燥系数大,异构烷烃、芳香烃、苯和甲苯富集,碳同位素偏重,非烃类CO2和N2富集等一系列地球化学特征,可以作为识别出溶气藏的证据.根据地质条件和成藏过程的不同,认为水溶相天然气成藏存在3种模式:断裂垂向短距离输导模式、输导层侧向长距离运移模式和构造抬升原地成藏模式.     

页岩气藏运移机制及数值模拟

基于双重连续介质,采用尘气模型(DGM)建立基岩和裂缝运动方程,基岩中考虑气体在基岩孔隙中黏性流、Knudsen扩散、分子扩散以及气体在基岩孔隙表面的吸附解吸,吸附采用Langmuir等温吸附方程;裂缝中考虑黏性流、Knudesen扩散和分子扩散机制,在此基础上建立基岩-裂缝双重介质数值模型并采用有限元方法对模型进行求解.根据数值模拟结果对影响页岩气藏产能的因素进行分析.结果表明:页岩气产出气是游离气和吸附气解吸共同采出的结果,在给定的页岩气藏条件下,游离气影响更大,吸附对页岩气产能有较大影响,忽略吸附会导致预测产能偏低;Knudsen扩散(或Klinkenberg效应)对基岩视渗透率影响较大,越靠近生产井,Knudsen扩散和Klinkenberg效应的影响越大,基岩视渗透率随生产时间延长变大;裂缝渗透率越大,页岩气产量越大,基岩渗透率对页岩气产能影响不大.     

煤岩瓦斯抽放固结数学模型及应用

基于煤岩弹性变形理论和瓦斯渗流理论,建立了煤岩瓦斯抽放的弹性固结数学模型,给出了模型的有限元离散方程,并开发了相应的数值计算程序.利用建立的模型和程序模拟了辽宁某瓦斯抽放井抽放过程,结果表明由于考虑了煤岩应力和变形对瓦斯渗流的影响,瓦斯压和应力分布更符合实际情况,这为煤层瓦斯抽放模拟提供了一个新的手段.但没有考虑煤岩破坏对瓦斯渗流的影响是模型的一个缺陷.     

页岩气吸附综合模型及其应用

页岩气藏中吸附气体占很大比例,吸附气的含量直接关系到页岩的储量计算,因此准确得到页岩的吸附气含量至关重要。通过不同温度下页岩等温吸附实验发现温度升高页岩的吸附能力下降;对不同温度下页岩等温吸附曲线进行一系列计算得到了页岩气吸附综合模型,该模型可以用来计算不同温度和压力条件下等温吸附曲线,该模型为页岩吸附气含量的准确计算提供一种方法和依据。