多孔介质热流固耦合有限元分析

探讨了应用有限元分析软件ADINA进行多孔介质热流固耦合的分析方法。以石油生产中的热力采油为例,对多孔介质热流固耦合问题进行数值模拟。分析了在热力采油过程中由于注蒸汽以及流体流动等因素对储油层的影响。对开采选址与提高石油产量有一定的参考意义。     

基于流固耦合算法多孔介质的有限元建模分析

多孔介质流固耦合的研究已被广泛学者重视,在回顾国内外学者对流固耦合模型理论进展状况的基础上,主要介绍了多孔介质流固耦合的基础理论,以有限元分析软件ADINA为平台,考虑流固耦合分析算法,建立了多孔介质的三维有限元模型,通过分析计算得到了多孔介质在流固耦合作用下的变形情况.     

多孔介质-钠液体系微尺度热流固耦合模拟

对金属纤维毡多孔介质-钠液的单元和多单元模型在不同热流密度下进行双向热流固耦合模拟,分析其压降和骨架微观变形机制,并进行了多孔介质水力性能测试,验证模型可靠性。结果表明:在层流和湍流时,压降和变形都随流速即所受热流密度的增大而增大。多单元模型骨架的最大变形量比单元模型明显增大。层流时,当入口流速或热流密度随时间线性变化时,其变形量也随之线性变化。     

多孔介质预热过程的水分流和热流研究*

将非平衡热力学的水分流和热流耦合方程应用于多孔介质的干燥预热过程,从机理上分析了其水分流和热流的特性.根据线性藕合方程对于木材干燥预热的具体计算,其结果表明,水分流和热流藕合方程是揭示多孔介质干燥过程中水分流和热流相互作用规律的有效方法,它既可揭示藕合流过程的本质,又可对其进行定量描述.也能用于制定木材及其多个孔介质的干燥预热工艺标准的理论依据.     

热流固耦合动态边界理论研究

基于Biot理论,推导了考虑热渗流作用的热流固耦合问题的基本方程,建立了本问题的热渗流模型,给出了所考虑问题的热流体动力弥散分布概率及各项系数的表达式,进一步建立了微压热液体位移场,讨论了热流体动力弥散因素对多孔介质边界的影响,建立了描述多孔介质的动态边界方程,针对不同的外部因素,分别建立了4种边界模型,并进行了动态模拟.     

温度对油、水、石英体系润湿性的影响

用量子场论方法计算了固 液界面的吸附自由能,导出了油、水、石英三相体系的润湿系数与温度的关系。计算表明,当系统的温度升高时,石英的亲水性增强,降低了多孔介质的残余油饱和度,这对热力采油机理研究有参考价值     

流固耦合作用下地层变形与套管破坏分析

为分析油气工程中地层变形导致的套管失效问题,采用多孔介质流固耦合计算方法,将储层作为具有多孔介质属性的材料,计算了多孔介质流固耦合作用下的地层变形.通过组合应用parasoid建模方法和布尔操作,依据辽河油田公司锦州采油厂J25区块的地质数据,建立了三维有限元实例模型.计算结果表明,地层变形控制了套管破坏,具有多孔介质属性的地层其变形速度明显大于其它地层,流固耦合作用对地层位移具有明显影响.依据计算结果分析,得到通过储层变形可以预测套管破坏位置的结论,为工程中的套管防护提供了建议.     

温度对油,水,石英体系润湿性的影响

用量子场论方法计算了固－液界面的吸附自由能导出了油,水,石英三相体系的润湿系数与温度的关系。计算表明,当系统的温度升高时,石英的亲水性增强,降低了多孔介质的残余油饱和度,这对热力采油机理研究有参考价值。     

多孔介质预热过程的水分流和热流研究

将非平衡热力学的水分流和热流耦合方程应用于多孔介质的干燥预热过程。从机理上分析了其水分流和热流的特性．根据线性藕合方程对于木材干燥预热的具体计算，其结果表明，水分流和热流藕合方程是揭示多孔介质干燥过程中水分流和热流相互作用规律的有效方法．它既可揭示藕合流过程的本质，又可对其进行定量描述：也能用于制定木材及其多个孔介质的干燥预热工艺标准的理论依据。     

岩体固液气三相多场耦合模型的构建

基于理想模型的假设,将层状结构的非饱和岩体作为研究对象,从等效多相系统的守恒定律出发,建立了非饱和岩体的热流固全耦合模型,这些为研究多孔介质多场耦合提供了一个有效的方法,也为进一步研究温度场—渗流场—应力场耦合问题提供了理论支持,同时对我国垃圾填埋场、路基填土、堤坝防洪、核废料储存等领域工程设计和现场施工均发挥一定的指导意义.