基于Cluster的大型油藏数值模拟的并行计算

大规模整体油田的精细油藏数值模拟需要并行处理。该文基于Cluster并行系统,将三维三相油藏压力计算,转化为以油层为并行计算粒度、通过井筒压力耦合全油藏压力的多层二维二相的压力计算,用网格节点排序方法和预处理算法等缩短计算时间,实现了100.2万网格点的实际大规模油藏数值模拟问题,在17个处理机并行计算时,加速比达6.75。结果表明,该并行计算具有较好的效果,该并行软件正在胜利油田得到应用。     

发汗冷却湍流换热过程的数值模拟

为了验证湍流二方程模型在数值模拟发汗冷却过程的适用性,在PHEONICS3.3软件平台上采用两层k-ε湍流模型对无发汗冷却和有发汗冷却时的矩形槽道内湍流流动和换热进行了数值模拟。计算结果表明:发汗冷却使得边界层显著增厚,壁面摩擦阻力因数大为减小;随着冷却气体流量的增加,壁面温度和局部对流换热系数都大大下降。在注入率为1%左右时,发汗冷却段的壁面温度相对值降到了20%左右,局部对流换热系数相对值降到了50%以下。所得到的计算结果与已有关系式符合得很好:注入率在2%以内时误差小于10%。     

尿激酶亲和层析分离中吸附和洗脱过程的速率模型模拟

采用非平衡层析速率模型，对尿激酶的亲和层析过程进行了模拟计算。利用亲和层析，可以将粗品原料净化为高纯度尿激酶产品；层析所用的亲和载体是采用对氨基苯甲脒作为配基，将琼脂糖凝胶进行活化制得的。通过问歇实验，测定了吸附等温线并进行吸附动力学研究。借助于VERSE—LC模拟软件，采用速率模型作为基本方程，对亲和层析的实验现象进行了数值模拟分析，与实验结果进行对比发现，速率模型可以较准确地描述固定床中的亲和层析过程。     

急倾斜煤层冲击地压防治的可行性研究

针对京煤集团木城润矿大台井地质条件与煤的赋存状况，通过相似模拟实验和数值模拟方法，讨论急倾斜煤层开采解放层的可行性。通过观测相似模拟实验中的煤岩失稳过程，定性地了解冲击地压的发生规律，裂隙带发生、发展过程和解放范围。采用反映煤岩等脆性材料破坏特征的五参数Wilianm-Warnke强度准则破坏模型，利用有限单元法单元“处死”的功能真实模拟开挖过程，进行急倾斜煤层开采解放层防治冲击地压的数值模拟研究，作为定量分析依据。为急倾斜煤层开采解放层防治冲击地压制定较为合理的方案、安全技术措施等提供重要的科学依据和理论指导作用。     

压力平衡拱应力状态相似物理模拟研究

相似材料模拟是通过建立相似物理模型，观测研究难以用数学描述的系统特性，研究原型系统与模拟系统间相似特性的。模型与原型的区别，仅在系统要素的序结构和特征值有一定的比例大小，而支配系统特性的本质不变。从系统仿真角度上说，建立相似的物理模型，可称为相似物理仿真模拟。通过相似材料模拟，对压力平衡拱处岩层的水平应力和竖直应力的观测。     

高温高湿矿井人-机-环境模拟

对高温、高湿矿井机采面环境参数进行测定，同时对矿工的劳动负荷进行跟踪监测，并对测得的数据进行计算机处理。然后在人-机-环境工程实验室中对该类环境负荷和劳动负荷进行模拟试验研究，以弥补此类现场环境条件的不全面。找出环境负荷和劳动负荷产生不安全行为的原因。提出相应对策，改善环境质量，合理组织劳动，确保矿工生理、心理健康。     

基于相位检测SPR生物传感器的数值模拟

为了得到基于相位检测的表面等离子体共振(SPR)生物传感器的高检测精度,建立了这种传感器的5层膜结构的数学模型,利用Matlab系统地进行了耦联层、传感层等对所检测相位变化影响的数值模拟,确定了一组优化参数。模拟结果表明,相位检测对传感层的折射率具有选择性。获得较高的分辨率的条件是:耦联层厚度应小于150nm,优选值是50nm;不生成传感亚层时,传感基层的厚度应控制在200nm左右;当生成传感亚层时,传感层(包括基层和亚层)的总体厚度须根据反应物分子的特异性系统考虑。     

概率性序列及其运算理论

在电力系统中,一般使用离散的分布函数来表示发电机组在各种容量情况下的可用率。针对电力系统的这一实际需求,该文在一般序列运算的基础上,定义了一种特殊序列——概率性序列,并进一步详细探讨了其运算性质。从概率论的角度,定义了序列的期望值,并且详细给出了原始序列以及派生序列的期望值之间的运算关系。状态空间分析是该文的一个重要进展,经过对概率性序列的4种序列运算的状态空间分析,发现了其运算所对应的子空间具有明确的物理意义,这一结论对整个序列理论在电力系统中的应用具有重要价值。概率性序列的上述研究成果,成为后续的随机生产模拟研究的理论基础。     

基于最大效能的目标机动策略研究

在地面防空作战中，地空导弹和空中目标的对抗是一个动态的对抗过程。目标通过对自身和导弹的状态估计，估计出相对导弹作不同机动时所获得的效能，并以最大效能为最优机动形式。通过对目标机动方式的分析，提出了一种基于最大效能的机动策略，并进行了仿真试验，结果表明效果良好。     

分布式交互仿真与高层体系结构

在说明分布式交互仿真标准化发展过程的基础上，介绍了分布式交互仿真协议和高层体系结构，对两者进行分析比较，总结出各自的特点，为相关人员提供参考。