核磁共振研究致密砂岩孔隙结构的方法及应用

基于核磁共振的原理,推导T_2弛豫时间与孔隙半径的关系,由孔喉比将孔隙半径转换为喉道半径,结合压汞喉道半径分布,利用插值和最小二乘法,将岩心100%饱和水的核磁共振T_2谱转换为孔喉半径分布,并将核磁孔喉分布曲线应用到油田开发评价中。以鄂尔多斯盆地延长组致密储层为例,结合岩心驱替试验,利用转化的核磁孔喉分布对研究区块储层的孔隙结构、可动流体和可动油分布以及可动流体喉道半径下限进行研究。结果表明:研究区块孔隙结构复杂,发育微米级和纳米-亚微米级孔喉,孔喉半径均值在0.095~1.263μm,0.001~0.01μm的孔喉内束缚流体分布较多,可动流体主要分布在喉道半径大于0.01μm的孔隙内,水驱主要动用喉道半径大于0.1μm的孔隙内的油,研究区可动流体喉道半径截止值平均为0.013μm。     

有启动压力梯度渗流的数学模型

围绕低渗透问题和Bingham流体渗流问题，从推广的达西定律入手，详细推导了其渗流控制方程，讨论了初始条件和各种边界条件．并且考虑到表皮效应和井筒储集常数，引入有效井筒半径，将控制方程和边界条件无量纲化，建立了有启动压力梯度渗流问题的数学模型，为有启动压力梯度油藏开采提供理论依据．并给出了无网格方法的数值模拟结果．     

延安气田北部山1段储层微观孔隙结构对可动流体赋存的影响

以延安气田北部山1段储层为研究对象,通过铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振等实验方法,分析其储层微观孔隙结构特征,研究其对可动流体赋存的影响。结果表明,研究区储层主要为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,溶孔、晶间孔和微裂隙为主要的孔隙类型,发育缩颈喉道,片状、弯片状喉道。储层具有中—大孔隙、微细喉道的特征,喉道为影响储层渗流的关键因素,微裂隙及溶蚀影响孔隙、喉道的发育。微裂隙型储层喉道半径大,喉道频谱分布宽,渗透性最好。储层样品可动流体饱和度为14.82%～55.16%,平均为32.23%。研究认为,喉道半径、孔隙半径、孔喉比及分选性影响着可动流体的饱和度,喉道半径为影响可动流体赋存的主要因素,尤其是半径≥1.5μm的喉道,其所占比例越高,可动流体饱和度越高;而半径≤0.3μm的微喉道比例越高,可动流体饱和度越低。分选系数越高,可动流体饱和度越高。     

无重力条件下毛细相变流体回路的稳定性研究

利用Lucas-Washburn方程对毛细管液柱内液体的受力情况进行分析，获得了无重力条件下相变毛细管中流体上升高度与毛细管半径以及热流密度的关系式，并用此关系式分析了相变流体回路中回路压降与毛细芯界面高度位置的关系，同时，利用小扰动理论对影响界面高度的参数进行了分析研究，指出毛细相变回路广泛用于航天电子器件散热的原因是其一般在过阻尼状态下工作，具有极强的抗扰动能力．当工作热流一定时，为了提高系统的稳定性能，应采用毛细半径较小的毛细芯．文中导出的毛细提升系数和影响界面高稳定性的因素，对毛细泵流体回路（CPL）、回路热管（LHP）和毛细芯热管（CHP）系统的设计和工作流体的选择提供了一定的理论依据．     

咳嗽中体现的数学问题

本文主要讨论了咳嗽中体现出的呼入和呼出的空气速率问题,以及与肺内压力和气管半径相关的流体体积问题．并给出了具体的解答方法．     

具有分数微分的广义Oldroyd-B流体螺旋流动

针对无限长两同心圆柱间的广义Oldroyd-B流体的螺旋流,圆柱管道绕对称轴方向振荡,在自身所在的平面上沿对称轴方向做加速运动拖动流体在环形管道内做螺旋流动.采用分数微分建立流动模型,应用分数微分的Laplace变换和Hankel变换方法研究非稳态Oldroyd-B流体螺旋流动在周向和轴向的速度场和剪切力.结果表明:在t=0.5时,分数阶导数α的值越小,流体的速度衰减的越慢,β有与α相反的结果;广义二阶流体,广义Maxwell流体,牛顿流体及单圆柱管道内广义Oldroyd-B流体的螺旋流的解是该模型解的特殊形式.     

油气两相流流过弯管的局部阻力特性研究

以油气、气水为工质，对进口水平、出口垂直向上的９０弯管内气液两相流局部阻力特性进行了实验研究．弯管内径４５ｍｍ、弯曲半径为３００ｍｍ．根据实验结果，总结出了气水、油气两相流体流过弯管时的局部阻力变化规律，并与前人的结果进行了比较．重新提出了统一的弯管局部阻力计算公式，计算值和实验值符合良好．     

球形纳米颗粒对纳米流体热传导率的加强作用

文章考虑了梯度的界面纳米层以及近邻复合颗粒的相互作用，采用了复合镜象法来研究纳米流体的热传导率加强作用，数据结果表明当颗粒半径小于5nm时，梯度壳层对热传导率也有很重要的影响．此外，我们的理论对于CuO／H2O（EG）、Al2O3／H2O和Cu／EG纳米流体的热传导率的计算结果与实验符合得很好．     

共面磁场中两平行平板间层流稳定性吸引域半径的研究

考虑一水平方向无限的夹层，夹层中充满均匀的不可压缩的黏性导电流体，其中与流体相邻的介质是不导电的，并且夹层处于共面磁场中。文献[4]和[5]通过定义不同的广义能量泛函对该问题的层流解的非线性稳定性进行研究，并分别得到了层流解条件稳定的充分条件，本文通过比较这两篇文献中不同广义能量泛函下稳定性吸引域半径的大小来比较不同广义能量泛函的优劣。吸引域半径对比结果表明，共面磁场会导致文献[4]中的吸引域半径减小，但不会影响文献[5]中的吸引域半径。     

超临界CO2流体中超声空化阈值的研究

为了研究超临界CO2流体中超声空化产生的可能性,根据超声空化阈值的基本理论和超临界CO2流体的物态数值,研究了超声空化阈值随空化泡初始半径、流体压力和温度的变化规律．结果表明：超临界CO2流体中超声阈值声压PB、阈值声强IB随空化泡的初始半径增大而减少;对超临界CO2流体,当压力较大或温度较低时,更容易产生空化;在空化泡初始半径相同的情况下,超临界CO2流体中的理论空化闽值比水中的理论和实际空化阈值均要低．     

空气射流场温度和速度的测量

冲击射流的应用范围很广，但对于轴对称的冲击射流，目前的试验研究工作却进行的很少．这里所描述的试验是用来测定从圆形孔排出的受热空气射流的特性参数．本试验测定了空气射流内的平均轴向速度和滞止温度，以及在一个和射流轴线相垂直的绝热板上的恢复温度，从而了解了空气射流的特性，并为进一步研究空气射流的特性参数对对流换热系数的影响做了充分的准备工作．     

半导体量子点中杂质结合能的理论研究

利用一维有限差分法,计算了一个圆柱形量子点中杂质基态的结合能,研究了电场、磁场和杂质位置对结合能的影响.当杂质位于量子点中心时,结合能随着电场和有效半径的增加而减小;当杂质位于过量子点中心且垂直于轴线的平面上时,结合能随杂质位置远离中心的变化呈对称变化;当杂质位于z轴上时,在电场的作用下这种对称性消失.     

Classical dynamics: spinning eggs--a paradox resolved

If a hard-boiled egg is spun sufficiently rapidly on a table with its axis of symmetry horizontal, this axis will rise from the horizontal to the vertical. (A raw egg, by contrast, when similarly spun, will not rise.) Conversely, if an oblate spheroid is spun sufficiently rapidly with its axis of symmetry vertical, it will rise and spin about the vertical on its rounded edge with its axis of symmetry now rotating in a horizontal plane. In both cases, the centre of gravity rises; here we provide an explanation for this paradoxical behaviour, through derivation of a first-order differential equation for the inclination of the axis of symmetry.     

射流冲击载荷对井底岩石应力场的影响

考虑三向地应力、液柱压力、孔隙压力和射流速度的影响,建立射流冲击井底岩石流固耦合模型,运用有限元及有限体积法进行求解。结果表明:井底压差越大,井底岩石最大主应力越大;射流最大冲击压力与速度平方成正比,孔隙压力在冲击面和冲击轴线上随距离增加均呈"三次抛物线"减小;射流冲击井底岩石存在明显的局部效应,射流主要影响区域在冲击面上约为2倍射流半径,在冲击轴线上约为2.5~3.5倍射流半径,与应力波理论结果相吻合。     

激光喷丸成形轴线几何效应解析建模

激光喷丸成形作为一种基于单脉冲激光冲击累积效应的无模柔性成形技术,成形中几何效应对于弯曲变形量的影响直接关系到成形精度控制.轴线几何效应是复杂型面成形几何效应的重要组成部分,其对弯曲变形的影响缺乏有效的分析方法.基于圆弧轴线梁变形假设,通过激光喷丸成形等效弯曲分析方法,建立轴线几何效应分析解析模型,实现弯曲方向轴线几何效应的分析.通过激光喷丸成形固有应变数值模型验证表明,该模型能够有效反映轴线初始几何特征对于激光喷丸弯曲变形的影响;计算结果准确性与初始轴线圆弧半径有关;初始轴线圆弧半径较小时,误差相对较大.轴线初始半径对于激光喷丸弯曲变形影响较大,不同轴线初始半径分析结果表明,轴线初始半径增大时,轴线初始半径的几何效应逐渐减小.     

螺纹桩截面几何特性研究

为了便于螺纹桩在工程应用中的设计计算,文中基于螺纹桩截面内半径、螺牙间距、螺牙高度以及螺牙厚度4个控制变量,推导了螺纹桩截面面积、周长的计算公式,建立了螺纹桩截面惯性矩的计算方法,在工程应用的尺寸范围内,分析了4个控制变量对截面几何特性的影响规律,并将螺纹桩与圆桩进行了对比分析。结果表明,螺纹桩截面面积和周长随内半径、螺牙厚度和高度的增大而增大,随螺牙间距的增大而减小,面积增大比周长显著。其中,内半径对截面面积和周长的影响最为明显,当内半径由0.2 m变化到0.5 m时,面积增大了4.4倍,周长增大了1.3倍。螺纹桩与相同截面积圆桩的周长比为1.00~1.05,与相同截面周长圆桩的面积比为0.91~0.99。所以,相同桩长和相同混凝土用量时,螺纹桩的周长仅比圆桩大0~5%。螺纹桩截面存在关于截面对称轴的主惯性矩I_yc和垂直对称轴过形心的轴线的主惯性矩I_xc,且I_xc比I_yc高13%~72%。两主惯性矩随螺纹桩内半径指数增大,随螺牙厚度以相反趋势增大,随螺牙高度线性增大,随螺牙间距线性减小。相较于圆桩,主惯性矩I_yc较小,主惯性矩I_xc较大,但当螺牙厚度小于0.06 m时主惯性矩I_xc小于相同截面周长圆桩惯性矩。     

同心环形缝隙流理论研究

在液压技术问题的分析,研究和工程计算中,经常要用到流体力学中的同心环形缝隙流理论,即流量—压力差公式Q=πdh3Δp/12μL;而通常的研究中并未对这一公式由来作过严格的数学分析,只是根据平行板(平面)压差流理论作出变通分析而得出的结论。针对上述情况,引用粘性流体力学的普通方程——Navier-Stokes(N-S)方程在圆柱坐标系中形式,考虑到同心环形缝隙流中粘性刀为主导条件,忽略惯性力和质量(重)力,并考虑到流动的对称性,得出了流体运动微分方程,并进一步推导了速度分布和流量压差方程,得出与传统理论相异的结论,供进一步研究作参考。     

镜面反射对称性引起的自旋宇称效应

具有绕z轴的M重对称性和时间反演对称性系统的哈密顿量可以导致自旋宇称效应 ,给出了源于镜面反射对称性的自旋宇称效应的纯量子力学理论 ,并与源于绕z轴二重对称性导致的自旋宇称效应作了比较。结果表明 ,系统具有镜面反射对称性也是导致自旋宇称效应的原因。     

快速提取旋转体轮廓母线方法

为重建出旋转体的三维形态,提出了一种基于单幅图像实现旋转体母线和对称轴的提取方法。该方法主要利用工业摄像机获取目标物体的二维图像,在图像预处理中,针对拍摄原因产生的倾斜图像给出了一种几何矫正方法,利用目标区域的轮廓特征提取旋转体的母线信息,结合旋转体轮廓曲线的左右对称性求得目标物体的对称轴。并以陶瓷文物花瓶为目标,实现了旋转体母线及对称轴的提取,最后重建出目标的三维形态。实验证明了该方法的有效性。     

分子轨道图形理论中对称轴定理的明确和扩展——(Ⅰ)本征多项式分解定理

本文对唐敖庆教授和江元生教授等人确定的对称轴定理作了一定的扩展,并以比较浅显明确的形式描述了对称轴定理。扩展后的对称轴定理不仅可以将具有Cn轴的共轭分子的本征多项式分解为n个因子相乘的形式,而且可以直接得到π分子轨道的解析表达式。