页岩形变及破坏特征研究进展及展望

随着常规油气资源的减少,页岩油气等非常规资源的加速开发,如何获得准确的页岩力学参数为钻井与压裂提供指导是中外学者研究的方向。从页岩岩石力学的室内实验(如单轴、三轴、声波实验等)、理论研究、数值方法(如有限元、离散元等)三方面对页岩的应力-应变特性、岩石破裂模式、本构模型与强度理念等研究进展进行综述,得出如下结论:页岩的形变特征主要脆性为主,且峰值应力表现出明显层理相关性;页岩的破坏特征与层理方向、围压、裂缝特性、埋深、浸泡液体等具有密切联系;页岩内部具有大量微孔隙、微裂缝,其本构模型主要基于损伤理论建立;强度准则主要基于单一弱面准则与横观各向同性建立。展望了如3D打印技术与页岩模型相结合,打印出给定参数的类岩石样品;考虑多耦合因素控制及多弱面结构下的本构模型和岩石破裂准则等岩石力学研究前景。     

预测管道蜡沉积速率的BP神经网络模型研究

利用灰色关联法分析了7个影响因素与管道蜡沉积速率的关联度,确定了模型的输入维数;通过建立7-10-1的BP神经网络预测模型预测了所取样本的蜡沉积速率,并对其预测精度进行验证和对比。结果表明:在考虑7个影响蜡沉积速率因素时,模型的精度可控制在0.5%左右,比考虑4个影响因素的精度更高;BP神经网络预测模型的精度与输入维数有关,维数的增大有利于精度的提高,但并不意味维数越高精度就越高;不同的初始权重和阈值对于预测的精度和泛化能力存在较大影响,但模型的精度仍在可接受范围内,因此,该模型可用于蜡沉积速率预测。     

蒸汽压缩蒸馏装置蒸发器温度场FLUENT数值模拟

蒸汽压缩蒸馏装置(VCD)是空间站进行废水回收的关键设备,而蒸发器是蒸汽压缩蒸馏装置实现尿液废水蒸发的关键部件,蒸发器的结构、运动参数等对蒸发器内温度场的影响目前在我国尚未取得理论上的突破和实验上的揭示.采用Fluent软件,以尿液作为工作液体,对不同蒸发器加热温度、不同旋转速度下的蒸发器内流体液膜的分布及沿膜厚与轴向方向的温度场进行了数值模拟.结果表明:随着转速的增加,逐渐形成液膜;加热温度在50℃以上,转速增加,达到相变温度的尿液体积分数增加,产水率会增加.