多层网络上的逾渗相变

 逾渗模型的机制虽然简单,但是它涉及到统计物理与非线性物理中的众多理论与问题,在一些网络化的自然、技术与社会系统中,逾渗模型都得到成功应用。近年来,为了刻画更为复杂的相互作用系统,多层网络的概念被提出。而相应系统上的逾渗问题研究,也进一步引起研究人员关注。在这些研究中,逾渗模型不但成功解决了一些现实问题,其本身也展现出一些新现象,例如不连续相变。本文介绍了多层网络上逾渗模型的基本机制及相关连通性的度量,讨论了其中不连续相变的涌现与系统维度的关系,并对相关理论解析方法做简单介绍。     

聚合物/蒙脱土剥离型纳米复合材料逾渗理论分析

针对剥离型聚合物-蒙脱土纳米复合材料(PLSN),提出的临界基体层厚度增韧机制,以蒙脱土片层为单元,设片层的应力范围为球形,建立逾渗模型.得到PLSN的逾渗阈值为0.52,与聚合物基体、蒙脱土的成份、性质、粒子尺寸无关.对PLSN的增韧行为进行逾渗理论分析,并对剥离型环氧树脂/STAB-MMT纳米复合材料的增韧行为进行逾渗理论计算,得到其标度为0.19.说明了MMT片层在剥离型纳米复合材料中起到交联点的作用,具有增韧效应,其增韧行为符合逾渗理论.     

导电高分子复合材料逾渗阈值的预测

逾渗阈值是表征导电高分子复合材料导电性能的重要参数之一,但是由于影响因素异常复杂,逾渗阈值的预测存在不确定性.文中从导电复合材料的微观角度出发,分析了导电高分子复合材料的逾渗行为及机理,并基于Flory的凝胶化理论和Bueche的无限网链模型,提出了一种新的预测导电高分子复合材料逾渗阈值φc的方法,最后将理论预测值与其它研究成果进行了比较分析.结果表明:由此方法计算得到的逾渗阈值更加接近高密度聚乙烯/碳黑导电复合材料的实验结果.     

硅橡胶-炭黑导电橡胶的逾渗特性研究

以炭黑为导电相填充硅橡胶制备导电橡胶,并基于Matlab软件建立了相应体系的逾渗模型,对比研究了炭黑含量及粒径对导电橡胶体系粒子逾渗特性和导电性能的影响。结果表明,当炭黑粒径一定时,炭黑含量是影响所制导电橡胶导电性能的重要因素,当炭黑含量达到逾渗阈值,材料电阻急剧减小,炭黑粒径越小,所制材料的逾渗阈值越低。不同炭黑粒径下,导电橡胶体系的分形维数均随着炭黑含量增加而增大,并且炭黑粒径越小,体系分形维数越小,而分形维数较小的体系在逾渗状态前形成导电集团的能力更强。对比实验和数值模拟结果可知,本文构建的逾渗模型能较好地反映硅橡胶-炭黑导电橡胶中导电相的结合特性。     

逾渗集团中的分形粘滞指进

构造了具有不同逾渗概率的逾渗集团。在逾渗集团中，认为侯道半径分别服从Rayleigh分布和Beta分布，采用超松驰技术，模拟了逾渗集团中的粘滞指进。计算了粘滞指进分维，结果表明，增加逾渗概率，降低粘滞比可增加指进的分维。在粘滞比趋于无穷的极限情形下，指进的分维和DAL的结果吻合。孔隙介质的几何拓扑很强地影响驱替过程和粘滞指进的结构。驱扫效率主要依赖网格的尺寸和粘滞比。     

煤焦颗粒分形结构逾渗行为研究

煤颗粒在燃烧过程中其内部孔隙结构呈现分形特征.在已经建立的煤颗粒分形结构二维模型上利用Monte-Carlo法对网格点赋值,获得与氮吸附/脱附实验相符的孔径分布.基于突入逾渗模型在最邻近条件下对不同煤焦分形体逾渗过程进行模拟,计算得到相关参数.     

跳跃电导的一种逾渗模型

本文用逾渗理论方法,研究了非晶材料中电子跳跃电导率σ与分数维d_f之间的关系,并指出在此电子输运过程中,费米能级附近的电子定域态分布有可能呈分形特征。     

YBa2Cu3O6＋x高温超导体的临界温度与氧含量关系的逾渗…

本文提出了一种局域氧有序的限制逾渗模型，从理论上计算出了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ６＋ｘ高温超导体临界温度Ｔｃ与氧含量之间的关系曲线，与实验曲线符合得非常好，并对Ｔｃ－ｘ实验曲线上出现的“台阶”现象进行了分析。随着ｘ的增加出现了两种结构相变：四方相到正交相，正交（Ｉ）相到正交（Ⅱ）相的转变。这些转变有逾渗机制。     

逾渗理论在循环流化床脱硫中的应用

运用逾渗理论和Ｖｏｒｏｎｏｉ堆砌模型探讨了煅烧石灰石的孔隙结构和内孔扩散特性，并建立了循环流化床脱硫模型，讨论了流动、床温、Ｃａ／Ｓ比、循环物料量等因素对脱硫效果的影响，计算结果与试验数据吻合良好。     

逾渗集团中的粘滞指进

构造了具有不同占据概率的逾渗集团．在逾渗集团中，认为喉道半径服从贝塔分布，采用超松弛技术，模拟了逾渗集团中的粘滞指进．获得了粘滞指进分维的一个普适公式，结果表明，增加逾渗概率，降低粘滞比可增加指进的分维，提高采收率．在粘滞比M→∞的情形下，指进的分维和DAL的结果吻合．孔隙介质的几何拓扑很强地影响驱替过程和粘滞指进的结构．此外，驱扫效率主要依赖网格的尺寸和粘滞比．     

“二三结合”开发模式渗流特征研究

L油田B区块开展"二三结合"实验区,"二三结合"开发模式渗流特征对区块的合理高效开发具有重要意义。为了明确其渗流特征,利用油藏数值模拟软件Eclipse建立代表意义的油藏数值模型,研究区块"二三结合"开发模式下原射孔层和补孔层的渗流特征,分析了"二三结合"开发模式下,不同开发阶段综合含水率、采出程度、井底压力、地层压力及含水饱和度的变化特征。研究表明,"二三结合"开发模式先通过水驱开发挖潜原射孔层剩余油,提高厚油层顶部剩余油的采出程度,再通过聚合物驱进一步提高开发效果,通过水驱与聚驱的综合作用,最终得到较好的开发效果。     

山地景区生物多样性保护的景观生态途径

山地景区蕴含着丰富的生物多样性,然而旅游业的快速发展,使这些区域内的生物多样性遭受了巨大的压力。本文探讨在山地景区生物多样性保护中,引入景观生态学的斑块-廊道-基质模式、尺度与等级理论、景观连接性与渗透理论、景观生态规划建设原则等理论,提出了合理控制景区旅游活动、科学划分景区的保护斑块、减少山地景区内的人为廊道和建立山地景区间的连通网络4个方面的山地景区生物多样性保护对策。     

导电高分子复合材料的有效电导率模型

基于Maxwell理论和平均极化理论,建立了导电高分子复合材料的有效电导率模型。有效电导率描述为各组成成分的体积、形状和颗粒尺寸的函数。利用该模型,讨论了渗流阈值与导电颗粒的大小及轴长比的关系,得到了导电高分子复合材料的有效电导率随导电颗粒轴长比和半径变化的规律。用该模型计算了碳纤维聚脂树脂复合材料的有效电导率,计算结果与实验结果符合较好。     

油层渗流的若干微观机理

介绍了利用自行研制的仿真可视化微观地层模型对多相渗流若干问题的机理研究所得的成果．它涉及低界面张力体系驱油和含固相微粒悬液渗流的一些微观机理．提出了一些有关的新资料和新认识．     

基于微观渗流机理的宏观油藏数值模拟研究

处于高含水开发期油藏的剩余油分布主要受流体性质和岩石孔隙结构的影响，而经典数值模拟并没有考虑微观孔喉特征的影响。为此建立了描述微观孔喉特征的地层孔隙网络模型，并对构成网络的基本连线单元进行改进，使网络模型能更细致地描述油水分布特征和水驱油微观机理。利用逾渗理论计算了基于微观渗流机理的相对渗透率曲线，并将其应用到经典数值模拟计算中，实现了微观渗流机理与宏观数值模拟计算的结合。实例分析表明，利用该数值模拟计算方法得到的基于微观特征的剩余油分布更符合地下实际流体分布，其结果可为调剖堵水、化学驱提供技术参数。     

电子设备退化分析的新方法

偏压浸透模型是基于对实际薄膜设备退化的分析而提出的,研究的是类似于薄膜退化过程的导体向绝缘体或半导体的转化过程,并对标准浸透模型和偏压浸透模型做一对比,进一步说明偏压浸透模型更适合于分析实际薄膜的退化.     

注聚参数对L油田B区块“二三结合”渗流特征的影响

"二三结合"开发主要面向层数增多、非均质性更严重的二、三类油层,其水驱后注聚渗流特征与常规主力油层注聚相比具有较大差异,对剩余油挖潜和产量接替的影响更大。利用油藏数值模拟方法,模拟"二三结合"开发模式聚驱阶段不同聚合物相对分子质量、不同聚合物浓度及不同聚合物注入速度,研究了不同聚合物参数对"二三结合"开发模式原射孔层和补孔层的压力、含水饱和度等渗流特征的影响。结果表明:聚合物相对分子质量对补孔层的含水饱和度有所影响;聚合物浓度对压力影响较大;聚合物注入速度对原射孔层及补孔层的分流率有很大影响。研究成果为"二三结合"合理挖潜和提高原油采收率提供了科学依据。     

气体压迫多孔介质中聚合物凝胶行为

结合盐水冲刷多孔介质中凝胶理论,分析聚合物凝胶分别受气体和盐水压迫的作用机制,计算和对比饱和聚合物凝胶的多孔介质中气相和液相饱和度空间分布曲线,完善盐水冲刷多孔介质中凝胶理论模型的使用范围,探讨气体突破后的两种残余凝胶对气体渗流的影响。结果表明:盐水在凝胶中的微观渗流能力较气体强,而气体在凝胶封堵后的多孔介质中微观渗流能力较差,即在其他条件相同前提下,"侵入区"中处于微观渗流状态的气体较少,气体需长时间累积才能逐渐破坏三维网状结构的凝胶,因此凝胶未被突破前,相比于盐水,气体受凝胶高强度封堵有效期会更长;根据盐水冲刷多孔介质中凝胶理论建立的模型具有普遍适用性,凝胶受流体挤压破坏本体结构是多孔介质中聚合物凝胶抵抗外来流体不至破坏的一种共性,与流体类型和聚合物凝胶体系无关,该模型可用来预测各种凝胶体系在不同环境下的封堵性能。