电磁激励谐振对射流碎裂过程的促进作用

根据量纲一色散关系式数值计算得到的射流碎裂点最不稳定波数,在射流试验台上对平面液膜射流进行电磁激励谐振,采用闪光摄影技术对有无电磁激励谐振的液膜射流碎裂过程进行比较试验研究。结果表明:电磁激励谐振对于射流的碎裂过程影响很大,按照量纲一色散关系式计算所得的表面波最不稳定波数设置的电磁激励谐振能够大幅度缩短射流的碎裂长度,静止空气环境中射流的碎裂长度缩短了17%～60%,空气助力环境中射流的碎裂长度缩短了13%～52%,明显改善了一级雾化的效果。     

可压缩气体中粘性液体射流分裂与雾化机理

采用空间线性稳定性分析方法对可压缩气体中的三维粘性液体射流分裂与雾化机理进行了研究,得到了具有普遍三维扰动形式的、描述射流自由表面扰动发展的色散关系.影响射流分裂与雾化的参数有Reynolds数、Weber数、气液密度比及气体介质相对于射流运动参考系的Mach数.Reynolds数、气液密度比和Mach数在射流分裂与雾化过程中总是起着不稳定性的作用.Weber数的作用较复杂,当Weber数较小时,气液界面上的扰动增长率随着它的增大而减小;当Weber数较大时,它在射流分裂与雾化过程中起着不稳定性的作用.     

可压缩气体中的三维粘性液体空心柱射流稳定性分析

针对可压缩气体介质中的空心圆柱形粘性液体射流建立了三维模型,并对射流的空间稳定性进行了分析.影响扰动增长率的无量纲参数有Reynolds数、Weber数、气液密度比、气体介质相对于射流运动参考系的Mach数及空心柱内半径与液膜厚度比.Reynolds数在液体射流雾化过程中始终起着不稳定性的作用,但它对不稳定扰动波波数的范围没有影响.扰动增长率及不稳定扰动波波数的范围均随Weber数的增加明显增大.气液密度比在液体射流雾化过程中具有加速射流雾化的作用.气体介质相对于射流运动参考系的Mach数对射流雾化过程具有不稳定性的作用,也就是说气体的可压缩性在液体射流雾化过程中具有不稳定性的作用,它的增加会促进雾化过程的进行.当空心柱内半径与液膜厚度比较小时,它在雾化过程中具有不稳定性的作用,反之则具有稳定性的作用.     

喷射压力对喷雾的影响

采用闪光摄影技术,在射流试验台上进行了较低喷射压力范围内瑞利模式液膜射流碎裂过程试验,在喷雾特性试验台上进行了较高喷射压力范围内柴油雾化质量的试验,对2种试验结果进行了比较分析.结果表明:由小宽厚比喷嘴喷射出的瑞利模式低速液膜射流碎裂长度随喷射流速的增大几乎呈直线增加,与喷射压力没有直接关系,喷射压力只有通过喷射流速才对射流碎裂长度产生影响,喷射流速是射流碎裂过程中的稳定因素;雾化模式的喷雾质量随喷射压力的增大显著改善,喷射压力和喷射流速转变成为液体碎裂的不稳定因素.     

液气射流泵内部流场的数值计算

通过闪频仪观测,泵内部流动可分为分层流、液滴流和泡状流.为了简化模拟和计算,将计算区域分为部分喉管和扩散管两块.对液气射流泵喉管内部射流流动,建立抛物型流动方程组,采用控制容积法将方程组离散,并用TDMA法求解;对扩散管内部泡状流,采用双流体模型建立液气两相流方程组,混合有限分析法离散,压力耦合半隐式方法(SIMPLE)求解.数值模拟获得液气射流泵内部流速分布.计算预测的射流碎裂位置与试验观测结果一致;壁面压力分布计算值与试验值吻合较好,趋势相近.计算结果能够较好地反映液气射流泵外部水力性能,为液气射流泵的优化设计与运行提供参考.     

基于FLUENT的小流量射流流场中的可视化研究

为了深入研究小流量圆射流流场的特性,利用FLUENT系列软件对六种不同出口直径的圆射流喷射到空气中所形成的气液二相非淹没自由射流的流场进行了模拟分析.研究结果表明:随着喷嘴直径的减小,射流核心段速度值越来越大,射流的散射角越来越小,射流的集束性越来越好.模拟结果与实验结果基本一致.     

粘性和空气助力作用对液体碎裂过程的影响

进行了静止空气环境和空气助力环境下水膜和汽油油膜射流碎裂过程试验。结果表明,对于瑞利模式液体射流,喷射压力对液体碎裂过程几乎没有直接影响,射流流速是液体碎裂过程的首要影响因素。当射流流速较低时,液体粘性和空气助力作用对液体碎裂过程的影响大体相当,液体粘度的减小和空气助力作用均能够显著缩短射流的碎裂长度,改善一级雾化的效果;当射流流速较高时,液体粘性对液体碎裂过程的影响将大于空气助力作用的影响,随着流速的提高,空气助力对液体碎裂的促进作用将大为减弱。     

气液射流反应流动特性的数值研究

针对气液射流反应过程的流动特性,在欧拉两相流模型、组分输运模型、涡耗散化学反应模型以及Lee相变模型的基础上,对气态六氟化硫与高温液态金属锂的气液射流反应过程进行了三维数值模拟研究,分析了射流反应气羽宏观参数及其变化规律,研究了入口压力对流场温度分布的影响及其与气羽的对应关系。研究结果表明:所采用的数值模拟方法可以较好地预测气液射流反应过程;射流反应气羽主要由六氟化硫核心区和锂蒸气气羽区组成,宏观结构参数主要由锂蒸气气羽决定;六氟化硫核心区与锂蒸气气羽穿透长度均随入口压力的增加而增加;温度峰值位置和总反应速率峰值位置与射流反应气羽尾部相对应。研究结果可为气液射流反应器的优化设计和安全运行提供指导。     

微重力两相流相似模拟准则新探

根据两流体同心环状流线性稳定性分析的结果，对微重力气／液两相流地面模拟实验所应遵循的相似准则进行了探讨，得到了一个新的重力无关性准则，即Bond数和环形区流体相的毛细数之比的绝对值不大于1．此外，微重力气／液两相流模拟实验还必须满足两个条件，即流量比和气相表观Weber数应与所模拟的流动中对应数值相等．     

水平管内气液两相环状流形成机理实验研究

采用观察法和光纤探针信号识别流型，对水平管内气液两相环状流形成机理进行了实验研究，提出用表示气液两相惯性力之比无量纲准则数K和液相韦伯数来关联实验数据，得到了分层流和间歇流向环状流转变的准则关系式．结果表明。环状流可分别由分层流和间歇流转化而成，但其转化机理各不相同．分层流转化为环状流是帆船机理与二次流机理共同作用的结果，而间歇流转化为环状流则是气相对液相的冲穿机理作用的结果．计算结果和实验结果符合良好．     

水平井单井提液时机选择

提液的真正目的是要达到明显的增油效果.通过综合考虑提液能力和增油效果,借助无因次采油、采液指数分析方法,提出了水平井单井提液时机应选择在无因次采油指数递减较缓,且无因次采液指数急速上升之前的阶段.在现场实际的提液中得到了很好的印证,该提液时机选择方法对现场水平井单井提液可以起到很好的指导作用.     

考虑二次梯度影响的球向渗流问题解的相似结构

针对均质油藏球向渗流问题,研究了3种外边界（无穷大、定压、封闭）及内边界条件（引入表皮效应）下的定流量生产的问题,并建立了考虑二次梯度影响的不稳定渗流问题的试井分析模型;先对此模型作线性化处理,利用Laplace变换求得了线性化后的无因次储层压力和井底压力分布的Laplace空间解;在全面分析了它们之间内在联系的基础上,得到了此模型在3种外边界条件下解式之间的相似结构．     

复杂条件下的低渗透油田生产特征

在考虑了启动压力、毛管力、重力等因素的情况下 ,推导了低渗透油田油水两相渗流时含水率和无因次采油、采液指数的数学模型 ,并分析了上述 3种因素在数学模型中的作用。结果表明 ,对于水湿油藏 ,毛管力和启动压力的存在使含水率和无因次采液指数增加 ,重力则使无因次采液指数降低 ,而对含水率的影响与地层倾角有关。 3种因素均对无因次采油指数无影响。在理论分析的基础上 ,对胜利油区大芦湖低渗透油田的含水率和无因次采油、采液指数进行了实例计算 ,进一步验证了理论分析结果的可靠性     

低渗透油田无因次采液指数归一化处理及应用

摘要：根据大庆朝阳沟油田提供的十块岩心相对渗透率曲线数据,首先将其进行归一化处理,得到两种类型的归一化相对渗透率曲线,在此基础上,计算出两种类型的无因次采液指数和含水率关系曲线,并将理论研究应用于实际区块中,对其开发效果进行分析。结果表明,符合第一类无因次采液指数的区块提液能力有限;符合第二类无因次采液指数的区块含水率高于50%以后可以提液,最大提液幅度为初期产液量的1.2倍左右。     

锌液倒角对垂直电磁封流过程中电磁力的影响

以往研究垂直热镀锌技术时，将锌液区域视为理想的矩形，而实际锌液边界是曲线.为更准确了解锌液受力的规律，本项目将锌液区域假设为带倒角的矩形区域，分别研究了锌液无量纲间距为7.375~7.625，励磁电流频率为3~7Hz，倒角的无量纲距离为0~25、0.5和0~75时锌液的受力情况.实验结果表明:在考虑边界倒角情况下，锌液受到的电磁力随倒角增大而减小，锌液电磁力峰值随着频率增大而逐渐减小，提高励磁频率可以使锌液在一个周期内受力更平稳．锌液的倒角越大，锌液一个周期内所受电磁力最大幅值和最小幅值的差值越大.     

复杂断块油田中高含水期油水渗流规律研究

针对冀东油田主力油层2个区块天然岩心的3个不同含水阶段,研究复杂断块油田进入中高含水期后储层物性的变化及油水渗流规律。用分形维数表征孔隙结构参数,采用分段拟合回归分析大孔隙与小孔隙的物性差别,绘制含水率与含水饱和度、驱替效率、无因次采油指数采液指数的关系曲线。分析结果表明:随着注入水的增加,孔隙度渗透率增大,稠油油藏孔隙度增加幅度更大,岩石的亲水性增强,大小孔隙的分形维数均减小,岩心非均质性变弱;随着含水率增加,驱替效率增加,高含水阶段增长变缓;无因次采油指数随着含水率的升高而下降,当至高含水期时,稠油油藏采油指数急剧下降,稀油油藏采油指数趋于稳定;稠油和稀油油藏的无因次采液指数均急剧上升,进入水洗阶段,稀油油藏适合整体提液,稠油油藏应在含水80%前提液。     

液固撞击的非线性波动模型的研究

推导了和于研究液固撞击问题的非线性波动模型，并将其应用于水锤过程及球形液滴与刚性固体平面法向撞击过程的数值分析。通过对水锤过程的模拟分析，给出了液固接触面压力随时间的分布；对球形液滴与刚性固体平面撞击过程的模拟，给出了不同时间液固接触面上无量纲压力分布，以及液滴内无量纲压力的等值线。结果表明，非线性波动模型可以给出详细的液固撞击过程的各物理参量，为液滴侵蚀固体表面问题的研究提供了可靠的依据。结果与精确解吻合良好，从而对非线性波动模型进行了验证。     

Convective Filmwise Condensation of R-11 inside a Vertical Tube

Partial condensation of refrigerant R-11 was experimentally and theoretically studied. The test apparatus consisted of two concentric tubes, with the vapor flowing downward in the inner tube and the cooling water in the annular space in countercurrent direction. By using the available dimensionless correlation, the mean heat transfer coefficient of the cooling water was determined, and then the mean condensationheat transfer coefficient was calculated from the overall heat transfer coefficient.The model of a homogeneous two-phase mixture of liquid and vapor, and Prandtl's principle of analogy between the momentum and heat transfer were used to establish the type of the correlation. Adopting the methods of the gradually linear regression and F-level evidence testing, the present paper proposed the dimensionless correlation to predict the relationship among the mean Nusselt number, Prandtl number, Kutateladze number and the dimensionless tube length.     

非牛顿二阶流体射流的不稳定性

利用线性稳定性分析方法及数值计算方法,研究非牛顿二阶流体射流的不稳定性。着重讨论了非牛顿参数对射流失稳的影响,特别是液体的粘性和弹性的消长对射流不稳定性的效应,结论与现有的实验结果基本一致。