用于气象探测的低辐射误差温度传感器设计

为了降低太阳辐射对温度传感器测量精度的影响,提出了一种低辐射误差温度传感器设计。该传感器系统包括不同涂层外壳的铂电阻探头、信号调理电路、嵌入式处理系统及误差修正算法构成。在不同太阳辐射强度下,利用不同涂层传感器的温升比值不变,推算出真实的大气温度。采用计算流体动力学方法(CFD)仿真计算出的辐射温升比值为2.31,实测比值为2.23。实验结果表明,通过低辐射误差温度传感器推算的温度值与真实大气温度值误差在0.09~0.26℃之间。与传统气象站使用的温度传感器相比,这种低辐射误差温度传感器具有精度高、响应速度快、体积小等优点。     

空气泡沫流体垂直管注入特征实验研究

基于空气泡沫驱现场操作中注入参数设计的理论依据不足进行研究,首先设计了垂直管泡沫注入模拟实验装置,实验装置考虑了不同管径对泡沫流体剪切的影响,着重观测了泡沫流体沿程压力变化规律,结果表明泡沫流体垂直管注入流动中泡沫流体符合假塑性幂律模式,在剪切速率在0 s-1~1.3 s-1的时候,随着剪切速率的增加,剪切应力在不断增加;剪切速率超过1.3 s-1后,剪切应力增加趋势不再明显,依据此结论可以进行泡沫流体注入参数设计。     

油基钻井液驱动下射流式液动冲击器的动态特性分析

在油气勘探领域,射流式液动冲击器常被用来加速硬岩钻井,降低钻柱摩擦,解决钻头粘滑等问题。实验表明,利用清水不能准确预测实际钻井中油基钻井液驱动的射流式液动冲击器性能。采用模拟和实验相结合的方法,研究了油基钻井液对射流式液动冲击器的动态特性的影响。结果表明,油基钻井液密度和固相颗粒对液动冲击器的压力降及运动特性具有显著影响。在液动冲击器的工作流量范围内,由于高速流体的剪切稀释特性,油基钻井液的非牛顿流变特性对其输出特性影响不大。总的来看,射流式液动冲击器可以在油基钻井液中稳定工作,具有正常的动力水平和良好的适应性。     

基于等截面摩擦管流和自由流阻力的气力输运计算模型

冰雹连续抛射装置中使用压缩空气输运冰雹颗粒,为研究冰雹抛射运动规律,通过建立对应的气力输运计算模型,研究了冰雹抛射速度规律,分析计算结果指导冰雹抛射装置设计。将压缩空气在系统中的流动简化为流体网络。针对等截面摩擦管流,其抛射压力一定即边界条件一定,应用Runge-Kutta法求解该初值问题,获取抛射管沿程的总压、静压等参数分布。使用颗粒自由流阻力模型对颗粒在抛射管内的受力进行分析,从而得到其运动过程及最终抛射速度。对影响抛射速度的关键因素进行分析,结果表明：随着抛射气源压力的增大,空气流量和抛射速度逐渐增大,抛射速度增长逐渐缓慢;随着抛射管长度的增大,空气流量逐渐减小,抛射速度先增大后保持不变;随着抛射管内径增大,空气流量指数型增长,抛射速度也在增大,但增长趋势逐渐缓慢。可见抛射管管径不宜太大,管长不宜太长,计算结果对试验装置设计具有指导意义。     

连续铸造复合轧辊结晶器流场的数值模拟

采用湍流两方程模型,对连续铸造复合轧辊组合结晶器内钢液的流场进行了数值模拟研究,分析了拉坯速度及浇注倾角等工艺参数对组合结晶器内钢液流场的影响.结果表明:钢液进入组合结晶器后分为三个流股,其中的两个流股对称地沿周向流动的同时向上反卷,在组合结晶器的上部形成两个对称的漩涡;另一个流股沿周向流动的同时向下流动,最终以几乎相等的流速流出结晶器.涡心位置随着拉坯速度的增大而下移,同一拉坯速度下,漩涡涡心在浇注倾角为60°左右时最低.在相同的拉坯速度下,随着浇注倾角的增大,钢液流股的穿透深度也随之增大.浇注倾角为15°时,钢液对辊芯的冲刷速度较大,而浇注倾角为90°时,钢液对辊芯的冲刷速度较小.     

考虑压裂液流体特征的井筒多相流模型建立

针对页岩气井流体与常规气井流体的差异,基于页岩气井流体特征实验,对压裂液黏度、密度及表面张力与温度的变化关系进行研究。依据实验结果进行拟合得到返排液各物性的相关式,对常用压降模型及井筒温度预测模型进行修正并联立得到页岩气井筒温度压力耦合模型。利用F页岩气田气井真实数据进行实例计算,分析表明修正后的Gray模型精确度最高,验证了新温度压力耦合模型的科学性与合理性。     

稳态流体管网的灵敏度

引入微分灵敏度和大变化灵敏度的数学原理,导出了它们在稳态流体网络中的计算公式和求解方法,从而在流体网络中当某些分支参数产生微小变化或任意变化时,能分别利用微分灵敏度和大变化灵敏度来反映这些参数变化对网络响应的影响．通过对加热管网算例的比较分析,证明了流体网络中某些参数任意改变后,采用大变化灵敏度分析方法,可以获得网络响应的准确解,网络中m个分支参数的较大变化会引起n个分支流量的变化,将它们对整个网络的影响分开考虑,易于区分开网络系统的故障区域和流量的正常波动区域,有利于评估流体管网的实际特性,实现在线模拟和故障诊断等。     

云南易门铜厂矿床脉石矿物稀土元素研究

易门铜厂矿床存在两种不同成因矿石类型,一种是沉积成岩型铜矿石,另一种是热液脉状型铜矿石。以沉积成岩型矿石脉石矿物白云石和热液脉型矿石的脉石矿物石英、方解石为研究对象,采用ICP-MS方法分析稀土元素地球化学特征,深入阐明两种矿化类型的成矿作用特征。结果显示:矿区白云石∑REE处于正常海相碳酸盐范围内,LREE富集,贫HREE,δEu为0.54~0.94,均值为0.76,反映沉积环境为弱酸性还原环境;方解石∑REE总量为14.57×10~(-6)~93.53×10~(-6),石英∑REE总量为0.62×10~(-6)~41.44×10~(-6),稀土元素都呈轻稀土富集型的右倾模式,Eu呈负异常,指示流体可能与富CO_2的地幔流体有关。铜厂矿床不同成因类型铜矿石中白云石、石英和方解石的稀土元素特征基本一致,表明成矿流体和白云岩的REE有继承演化的特点。     

微机全自控毛细管狭缝流变仪

这种毛细管狭缝流变仪,采用微型计算机数据采集和控制系统,可以在线或离线自动测量非牛顿流体的流变特性,特别适用于地质或石油钻井液洗井液流变特性的测定。仪器测量范围广,对低粘度和高粘度流体均适用,测量准确,自动测量时相对误差小于或等于3％,操作方便。     

鄯善、丘陵油田西山窑油层开发井钻井液技术

针对鄯善、丘陡油田西山窑油层开发简化井身结构后,裸眼段长,易漏失层段、易塌陷层段和造浆严重层段同时存在,井下复杂情况频繁的情况,采取突出钻井液造壁性和封堵能力、强化钻井液抑制性和提高润滑性措施的技术路线,并在现场实际应用,收到显著的成效.