流体层流流速分布曲线示踪液体配制

牛顿流体与非牛顿流体层流流速分布存在一定的差异,为了直观演示牛顿流体和非牛顿流体流动的差异,自行研制了一种示踪液体,经自制的演示仪器演示表明,示踪液体具有良好的演示效果.     

气井多液滴携液理论模型研究

气井在开发过程中都会产出地层水或凝析液等液体,气井中的液体如果不能及时排出,就会聚积在井底,造成气井减产甚至停产。本文在分析单一液滴的Turner模型和改进的李闽模型的基础上,建立了新型气井携液模型。首次提出了井筒中多液滴气体携液临界流速模型,并发展了碰撞理论,对多液滴与管壁碰撞、液滴间碰撞、液滴破碎等进行了理论分析。本文建立的气井气体多液滴携液模型,开阔了气井携液理论,将对气田的开发带来深远的影响。     

排水管道流量比,流速比的解析表达

在圆形断面的排水管道设计中，有时需要计算不满流条件下一定充满度时的流量及流速，针对有不同满注的流量，流速与对应的满流的流量，流速的比值，现推荐的解析表达式，便于从充满度直接计算流量比，流速比。     

单管对流换热实验中流速的测量方法

通过实际测量及测试数据的误差计算,提出确定单管对流换热实验中最窄截面处流速的一种简便测量方法,可减少实验工作量并便于实现自动控制.     

浅析热力管网的冲洗流速

根据流体力学的基本原理，结合《城市热力管网工程施工及验收规范》对冲洗流速的要求，从正常运行流速的角度，对管内残存杂物对管网运行的危害情况进行了分类分析，探讨了正常运行流速和冲洗悬浮速度的关系，提出必须以管网各计算管段正常运行流速来确定管道冲洗流速的观点。     

关于热力管网冲洗流速的研究

分析了热力管网内残存杂物对管网运行的危害，研究了正常运行流速和冲洗悬浮速度的关系，提出了以管网各管段正常运行流速确定管冲洗流速的观点。     

水平钻井环空岩屑床表面颗粒临界启动流速的影响因素

利用环空流速分布规律和边界层绕流理论,探讨水平井大斜度和水平井段钻进时钻井液冲蚀岩屑床的临界流速。水平井大斜度和水平井段钻进时,环空岩屑因停泵而自然沉降形成岩屑床,通过对岩屑床表面颗粒进行受力分析和边界层绕流假设,结合数学推导得到床面岩屑颗粒所受钻井液表面切力解析式,建立床面颗粒临界启动解析模型。模型计算与实验数据结果表明,在不同井斜角和颗粒直径条件下,循环介质为清水时模型预测的临界启动流速与实验数据的绝对平均误差不超过8.80%,循环介质为PAC溶液时绝对平均误差在2.51%～7.06%。边界层绕流和环空流速是岩屑临界启动流速的重要影响因素。     

非浸没式刚性植被群分布对弯道水流的影响

为分析不同刚性非浸没式植被群分布对弯道水动力特性的影响,采用180°U形折叠往返式水槽模拟天然弯道河流,运用声学多普勒流速仪(ADV)进行测量,通过测量数据计算弯道水流水位、纵向流速分布、湍流动能(TKE)、环流强度以及弥散系数等.结果表明:植被存在情况下水位增高,在植被的"阻滞"作用下,植被区的流速远小于非植被区的流速,但在植被区域和非植被区域之间产生大的流速梯度;植被和弯道都会加剧水流紊动效应,植被区和非植被区交界处的湍流动能最大,且沿弯道出现湍流动能的重分布现象;由于植被对于弯道环流有阻碍作用,使得弯道环流在非植被区很强,而在植被区很弱;植被对横向弥散系数影响较小,非均匀植被对纵向弥散系数影响较大.     

水平井偏心环空低速顶替运移机制研究

水平井固井顶替过程中,受限于现场设备,难以实现紊流顶替,而在层流流速区间内,两相流体在偏心环空中运移机制复杂。基于计算流体动力学方法,建立几何模型和数值模型,采用流体体积法对两相流体顶替界面进行追踪,研究了不同顶替流速下水平井偏心环空流体运移机制。结果表明,（1）低偏心度下,1倍隔离液用量能够实现90%顶替效率,而当偏心度大于0.5时,顶替效率相对较低,即使增加隔离液用量,也未能提高顶替效率;（2）针对套管严重偏心情况,将流速由1.0 m/s降低到0.2 m/s,有助于界面平稳发展,并多置换出6.8%钻井液,解决窄边滞留,宽边指进问题;（3）水平井偏心环空固井注替过程存在偏心效应、重力效应、黏滞效应等多方面影响,这些因素相互制约、相互作用,因此,针对现场实际井况,合理设计固井工艺参数,不仅能提高固井质量,还能起到降本增效的作用。     

段塞流诱导柔性立管振动响应实验分析

在气液两相循环实验系统中开展了水动力段塞流诱导的悬链线型柔性立管振动响应测试,利用高速摄像非介入测试方法同步捕捉了柔性立管的振动位移与管内的段塞流动细节,预测了气体表观流速对水动力段塞流诱导柔性立管振动响应的影响规律,分析了振幅响应、模态权重、频谱变化以及管内流动特性。结果表明,随着气体表观流速的增大,振动幅度逐渐增大,模态交互作用逐渐增强,尽管高阶振动模态权重不断增大,但一阶模态在立管振动响应中始终占据主导;对于较小的气体表观流速,振动响应主要归因于短段塞的不稳定流动,对于较大的气体表观流速,振动响应主要取决于长段塞的流动频率;气体表观流速增大使管内流动速度、段塞长度逐渐增大,而持液率逐渐减小。