基于界面追踪的黏弹性流体微观流动模拟

特高含水期后期,地层剩余油主要以油膜、盲端残余油等形态存在,水驱开发效果变差,采用黏弹性流体驱替是当前提高采收率的有效方法.为探索黏弹性流体驱替残余油的水动力学机理,基于N-S方程模拟黏弹性流体在微孔道内流动.采用Oldroyd-B本构方程描述流体的黏弹性,运用相场方法实时追踪驱替过程中两相界面.分别研究壁面油膜在黏弹性流体驱替下的运动和变形,黏弹性流体对盲端残余油的驱替效果,并分析残余油微观受力状况.采用有限元方法对模型进行求解,并验证模型与求解的正确性.研究结果表明:黏弹性流体可以有效驱动壁面油膜运动,相同注入流量下,黏弹性流体作用于壁面油膜上的水平应力差远大于水;作用于油膜上的法向应力分布不均匀导致油膜发生较大变形.同时黏弹性流体在盲端内的波及边界更深,有利于引发盲端残余油的运动,提高残余油采收率.黏弹性流体驱替对水湿油藏开发增产效果更明显.该研究初步揭示了黏弹性流体驱替残余油的水动力机理,为油田三次采油提供有效指导.     

臭氧破坏机理探索

按科学家们用以解释平流层氯化物消失的标准模型,有一空洞形成。该模型可预测晚春在南极上空形成臭氧“空洞”过程中臭氧减损的速度,但却无法预测早春当南极冬天过后阳光重新出现时的臭氧减损率。因此,科学家们怀疑,可能还存在着其它可解释早春现象的机制。     

美国死亡谷石块自行漂移之谜

美国宇航局一群年轻的科学家对美国加州死亡谷石块漂移的奇怪现象进行了深入研究,搜集了大量的测量数据并取得了更有价值的新发现.新发现表明,该区域冬天时的温度和湿度可以保证冰层的形成.这一发现为现有的冰层导致石块移动的理论提供了有力的支持. 在美国加利福尼亚死亡谷中的一片区域内,存在着这样一个奇怪的现象:那里的巨大石块会自行缓慢移动,从而在干涸的湖床上留下一道长长的轨迹.这一奇怪的现象困扰了科学家长达数十年,但至今没有人能够目睹石块的实际移动过程,也没有人能够给出令人满意的合理解释.     

太阳系其他星球遭遇变暖

地球正在日益变暖,遭遇同样情况的还有火星、冥王星和太阳系的其他星球。这一现象促使很多科学家推测,太阳活动的变化导致了这些星球温度上升。另一些     

"黄金分割"律形成之源探秘

问题的提出:世界上为什么会有"黄金分割"现象?"黄金数"究竟与什么有关?导致"黄金分割"规律的根源究竟在哪里?千百年来,科学家们在自然界发现了一个又一个奇特的现象,就是不能解释它们的原因,以致这一现象神秘化.本文将运用天体运动规律探索0.618这个谜.     

液滴蒸发形成单根分散的合成Imogolite纳米管

用透射电子显微镜和电子衍射技术研究了合成Imogolite液滴干燥形成的纳米管聚集形态. 研究表明, 液滴在空气中干燥时, 当溶液浓度较高时, Imogolite纳米管形成紧密缠结的网状结构;当溶液浓度较低时, Imogolite纳米管形成取向的管束结构. 在乙醇气氛下干燥时, 观察到了单根分散的Imogolite纳米管, 证实了合成的Imogolite纳米管长度具有多分散性.     

能“自愈”的手机屏幕

正knowledge新知科学家最近研发了一种可以修复自身裂缝和其他物理损伤的材料。他们将亚麻籽油和一种有机硅材料混合制作成涂层,覆盖到无色聚酰亚胺(一种玻璃的替代品,已经在折叠式智能手机上运用)上。当无色聚酰亚胺断裂时,涂层中的亚麻籽油就会渗入裂缝中,修复裂缝。在最理想的情况下,亚麻籽油20分钟能修复91%的裂缝。这种方式让智能手机屏幕具有"自愈"能力。虽然要想让这项技术走出实验室还有很多工作要做,但目前的研究结果令人兴奋。     

视野

<正>外星雪运用"阿塔卡玛大型毫米/亚毫米天线阵",科学家最近首次拍摄到了一个婴儿期恒星系统中的雪线。在地球上,当高处气温下降、大气中的湿气转变成雪时,雪线就形成了。恒星系统形成于尘埃圆盘,其雪线形成于尘埃圆盘遥远寒冷的外围地带,形成方式与在地球上类似。从恒星往外走,水最先冻结,形成最初的雪线。在更远离恒星的地方,随着温度下降,二氧化碳、甲烷和一氧化碳等也开始冻结成雪。这些不     

资讯

金星上也有闪电欧洲航天局"金星快车号"探测器发回的探测数据显示,被科学家称为地球的"恶魔兄弟"的金星上有闪电现象。科学家据此推算,在太阳系形成之初,金星和地球具有相似的环境,甚至10亿年前还有广阔的海洋存在。但后来阴差阳错,两者迈向了截然相反的演变方向。     

天文学

最新一轮火星探测结果表明,过去火星上曾经存在大量的水,甚至可能有海洋。但是,现在的火星看上去非常干燥、荒凉。人们自然要问:这么多的水,后来都到哪里去了呢? 科学家回答:一部分火星水从火星大气的上层蒸发,和其他物质一道逃逸进入了太空,直到今天,火星的稀薄大气中仍然有水存在;还有一部分火星水,现在可能以固态     

燃料油膜蒸发的热重分析法研究

为深入理解不同壁面温度下的燃料油膜蒸发特性, 对热重分析法和石油产品馏程测定法进行了比较. 采用热重分析法在不同气氛流量和不同升温速率下, 研究了不同初始厚度的90#汽油、93#汽油和0#柴油油膜的蒸发特性, 分析了加热速率、油膜厚度和气氛流量等对油膜蒸发的影响. 结果表明, 燃料在热重分析仪中所处的状态和环境接近内燃机中油膜的实际情况, 所得结果可用于分析发动机内燃料油膜的蒸发规律; 热重分析仪能用来模拟影响油膜蒸发的主要因素, 可以对加热速率和油膜厚度等影响因素进行定量的基础研究; 要实现油膜较快地完全蒸发, 首先要有足够高的壁面温度; 提高升温速率和减小油膜厚度将缩短油膜蒸发时间; 强烈的气流运动对加快油膜蒸发非常重要. 加热速率为100℃/min时所得的结果, 对研究柴油机冷起动和暖机工况下的油膜蒸发很有参考价值; 在快速蒸发过程中, 分子间强烈的相互作用使多组分互溶性混合物的蒸发并不严格按照各组分的沸点从低到高依次进行, 高沸点组分会在未达到其沸点之前就已挥发; 对0#柴油, 若壁面温度达到250℃, 着壁油膜即能充分蒸发.     

宇宙探索新发现

100多亿年前,它是一个点,体积小,质量大,温度高.然后,这个点发生爆炸,并开始膨胀,温度也随之降低--宇宙就这样形成了.解释宇宙起源的这一大爆炸理论已被科学家广泛接受.尽管如此,大爆炸理论只是搭好了研究的框架,框架里的诸多问题不是犹抱琵琶半遮面,就是依然悬而未解.     

海滩“怪蛋”

正最近,芬兰一处海滩罕见地出现上万颗冰球,其中最大的和足球差不多大。它们排列紧密,覆盖了约30米长的海岸线。一颗颗浑圆的乳白色冰球在阳光照射下犹如"冰蛋"。那么,这些"冰蛋"是怎么形成的呢?气候专家说,"冰蛋"是一种罕见的气候现象。小块海冰被大风和海水不断冲击,形成大块的球形冰块。球形冰块是在稍低于0℃的温度下,在浅滩被温度接近冰点的海水来回冲刷形成的。冰块的球面在海水不断拍打作用下变得更加光滑。当海水退潮时,这些冰球     

影子的贡献

影子,是物体挡住光线后,映在地面或其它物体上的形象,或因反射而显示的虚象。影子虽是一种简单的物理光学现象,但科学家们抓住"影子"这一现象研制出了许多特殊仪器设备,在工农业生产、人民生活、医疗卫生、文化艺术等方面发挥了极大作用。教师离不开"幻灯机"这一教学设备,幻灯机实际上就是把幻灯片经光照射后形成的影子,投射到屏幕上,从而提高了教学效果。儿童们观看的皮影戏,黑白、彩色相片的形成等等,都是影子的功劳。在医学上,影子更是显示了巨大作用,1895年,德国科学家伦琴发现了 X 射线,它可以透过     

动物王国中的10大性爱奇闻

正自然界演化出了许多既奇特又美妙的基因交换途径。在此,科学家为你揭示最令人惊叹的性之奥秘。没有汉子的"女儿国"性行为会消耗诸多能量,既然如此,为什么不索性绕过它呢?好吧,有一类动物还真这么做了。蛭形轮虫是一种微小的生命体,它们经常被发现栖息于浴盆、池塘和水坑中。蛭形轮虫是一种会在阴湿环境中开始生命周期,并大量繁殖的微生物。当环境条件开始再次变得干燥时,它们     

新经济下的数据科学——第四次工业革命的数据科学人才战争

正将信息数据称为全球经济的"新油"是一种普遍说法,数据科学家是能够在全球经济中提取、精炼和配置这种具有战略价值能源的人才。人类历史上三次工业革命催生了大量新技术,导致了经济、社会和产业各个领域的重大变革。蒸汽机的发明开始了人类从农业社会迈向工业化大生产的重要转变;化石燃料用于发动机及装配线等创新工业生产的模式迅速扩大了生产的规模;数字化革命更是显示了计算     

气候变化灭绝巨型动物……

在人类进入北美大陆之前,这块陆地上充满了一系列外形怪 异的巨型动物:巨型洞熊、长毛猛犸象和剑齿虎等"巨无霸"在 树林间和原野上徜徉。长期以采,科学家一直在为它们后来为何会神秘失踪而争论不休。一项最新研究暗示,是气候改变而非人类的捕杀导致了这些巨型动物的灭绝。科学家研究了当今大草原野牛的祖先--白令野牛,白令野牛曾经分布在从当今西伯利亚和白令海到阿     

环球变温导致大气层收缩

据英国科学家最近报告，天空实际上正在下降。因为根据雷达测量显示，自1958年以来，上层大气层已经缩小了许多，这一状况刚好应验了温室气体能使环球变温的理论预测。大气物理学家利用安装在福克兰群岛上的雷达沿南极沿岸监测距大气层上层85公里处的热大气层，结果发现，在热大气层中的原子非常稀少，因此天空被浑然形成为没有缝隙的空间。根据计算机气候模型实验显示，由于二氧化碳及其它污染物将热量截获在地球的下层大气层中，中层和上层大气层中则相反地被冷却下来。这些简单的模型预测，热大气层将会冷却50℃，是由于大气层中双倍的二…     

悄然兴起的太空医学

科学家发现,当宇航员执行太空任务时,身体因摆脱地球引力而处于失重状态(飞船里的重力仅为地球重力的百万分之一,科学家因而称之为"微重力环境").此时,宇航员的骨骼无需再支撑其全部重量,功能的衰退可能导致骨骼中钙质的大量流失.研究证明,人因长期处于失重状态而导致的骨质流失量平均每月高达总量的1%左右.     

人类首次观测到“行星际激波”

<正>近日,美国宇航局(NASA)的一组航天器终于观测到了科学家搜寻多年的一个现象:行星际激波。据了解,NASA通过"磁层多尺度任务"项目(MMS)观测地球周围的磁环境。该项目依靠4枚相同的航天器合作绘制正在发生的空间现象。在该项研究中,科学家剖析了2018年1月在磁场中发生的这个特别有趣的现象——行星际激波,即不断从太阳流出的带电