设计参数对直叶片垂直轴风力机功率系数的影响 被引量：20

1

作者 杨从新 巫发明 +1 位作者 王立鹏 张玉良 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第5期47-50,共4页

基于多流管、双向多流管理论模型,利用MATLAB编程计算垂直轴风力机的功率系数并与实验值进行对比.研究表明:双向多流管理论模型更适合于垂直轴风力机的设计.以此为基础研究尖速比和实度对直叶片垂直轴风力机功率系数的影响,计算显示:尖... 基于多流管、双向多流管理论模型,利用MATLAB编程计算垂直轴风力机的功率系数并与实验值进行对比.研究表明:双向多流管理论模型更适合于垂直轴风力机的设计.以此为基础研究尖速比和实度对直叶片垂直轴风力机功率系数的影响,计算显示:尖速比增加,功率系数先增大后减小,近似成抛物线变化;实度增加,功率系数(效率)先增大后减小,最高效率位置向低尖速比区漂移,高效区范围变小. 展开更多

关键词 直叶片 双向多流管模型 功率系数 垂直轴风力机

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基于滑移网格的垂直轴风力机非定常数值模拟 被引量：55

2

作者 杨从新 巫发明 张玉良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期98-102,共5页

采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行了非定常数值模拟,得到尾流速度、特定过流断面的速度分布规律,并与经典的多流管理论计算出的尾流速度、特定过流断面速度进行了对比,数值模拟结果与理论计算值吻合较好。结果表明,采用滑移网... 采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行了非定常数值模拟,得到尾流速度、特定过流断面的速度分布规律,并与经典的多流管理论计算出的尾流速度、特定过流断面速度进行了对比,数值模拟结果与理论计算值吻合较好。结果表明,采用滑移网格技术对直叶片垂直轴风力机进行非定常的数值模拟能够较好地反映流场特性。 展开更多

关键词 垂直轴风力机 滑移网格 多流管模型 非定常流 数值模拟

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基于双盘面多流管模型的升力型风轮气动性能改善分析 被引量：3

3

作者 赵振宙 陈潘浩 +3 位作者 陈景茹 王同光 许波峰 郑源 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2527-2534,共8页

在单个叶片旋转一周内存在两个方位角(0°~180°),其当地攻角为零,当地力矩为负值,当地功率输出为负值,降低了风轮整体性能。提出采用扰流来改善两个方位角叶片周围流场,进而提高风轮整体气动性能的新方法。以美国Sandia国家实... 在单个叶片旋转一周内存在两个方位角(0°~180°),其当地攻角为零,当地力矩为负值,当地功率输出为负值,降低了风轮整体性能。提出采用扰流来改善两个方位角叶片周围流场,进而提高风轮整体气动性能的新方法。以美国Sandia国家实验室旋转直径2 m的Φ型风轮为研究对象,基于双盘面多流管模型,分析扰流对风轮上盘面和下盘面的气动攻角和力矩以及整体气动性能的影响规律。计算结果证明:在扰流的影响下,0°方位角的气动攻角从0°提高到5°,叶素力矩从0.2 Nm提高到1.1 Nm,风轮的风能利用系数提高8%;在180°方位角增设扰流后,其气动特性提高幅度较0°方位角低,叶素力矩最大增幅为0.4 Nm,风轮的风能利用系数提高3%。经验证双盘面多流管模型计算结果与Sandia试验结果吻合良好,证明计算结果具有可参考性。 展开更多

关键词 币型风轮 气动特性 多流管模型 扰流

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用多流管模型预测达里厄型垂直轴风力机性能 被引量：8

4

作者 韩非非 席德科 任栋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1309-1314,共6页

介绍了基于动量叶素理论的多流管模型对达里厄型垂直轴风力机进行气动性能预测的理论计算方法,并进行了算例计算。计算结果与单流管模型的计算结果以及试验结果的对比分析表明了多流管模型在性能预测方面的优越性,其结果更加可信。同时... 介绍了基于动量叶素理论的多流管模型对达里厄型垂直轴风力机进行气动性能预测的理论计算方法,并进行了算例计算。计算结果与单流管模型的计算结果以及试验结果的对比分析表明了多流管模型在性能预测方面的优越性,其结果更加可信。同时,分析了叶轮实度、雷诺数以及风剪切效应对风力机性能的影响,并对该计算模型的适用范围进行了讨论分析。 展开更多

关键词 多流管模型 性能预测 达里厄型垂直轴风力机 动量叶素理论

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Darrieus垂直轴风力机的双盘面随动流管模型 被引量：1

5

作者 张立勋 张松 +2 位作者 郭健 尉越啸 焦启飞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期364-369,408,共7页

针对现有垂直轴风力机流管模型中未经充分实验验证的流管假设,提出了一种针对垂直轴风力机的空气动力模型———双盘面随动流管模型.模型整体采用双盘面单流管模型,局部采用随动流管模型,同时考虑了叶片的动态失速效应,并结合了Gormont... 针对现有垂直轴风力机流管模型中未经充分实验验证的流管假设,提出了一种针对垂直轴风力机的空气动力模型———双盘面随动流管模型.模型整体采用双盘面单流管模型,局部采用随动流管模型,同时考虑了叶片的动态失速效应,并结合了Gormont动态失速模型.其中,双盘面单流管模型假设风轮的上下盘面均具有各自恒定的来流风速;随动流管模型假设叶片的相对局部风场中存在随动流管,流管方向与叶片相对风速方向一致,并随叶片实时运动.在Matlab中建立了模型并进行了系统计算,通过与实验数据的对比分析发现,该模型可较好地预测风力机的整体气动性能.同时研究结果表明:为了较准确地预测风力机在低尖速比范围内的气动性能,动态失速效应是不可忽略的. 展开更多

关键词 垂直轴风力机 双盘面随动流管模型 双盘面单流管模型 动态失速

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海上浮式垂直轴风力机的气动特性研究 被引量：9

6

作者 张晓蕊 刘利琴 +1 位作者 王凤东 唐友刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期859-865,共7页

海上垂直轴风力机受浮式基础运动的影响,气动载荷非常复杂,讨论浮式基础运动对风力机气动性能的影响尤为重要。本文分析叶片数量、翼型、形状和风轮实度对风机功率系数的影响,确定最佳风机结构参数;讨论塔柱与浮式基础运动对风机功率系... 海上垂直轴风力机受浮式基础运动的影响,气动载荷非常复杂,讨论浮式基础运动对风力机气动性能的影响尤为重要。本文分析叶片数量、翼型、形状和风轮实度对风机功率系数的影响,确定最佳风机结构参数;讨论塔柱与浮式基础运动对风机功率系数的影响。采用基于叶素动量理论的双致动盘多流管模型计算风机功率系数,运用CFD方法研究风机的气动特性,并与理论结果对比。结果表明:塔柱对风机功率的影响在大尖速比时更为明显;基础的垂荡运动会影响风机的功率系数,不同尖速比的影响结果不同;尖速比增大,不同垂荡周期的基础运动影响差别逐渐显现。 展开更多

关键词 海上风力发电 垂直轴风力机 气动性能 双致动盘多流管模型 CFD数值模拟 浮式 气动载荷

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扰流对达里厄风力机气动攻角的影响分析 被引量：1

7

作者 赵振宙 陈景茹 +3 位作者 王同光 李涛 田晨 郑源 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期444-449,共6页

提出利用扰流来解决因局部方位角叶片攻角极小,而导致达里厄风力机整体性能较低的方法。采用多流管模型,预测扰流对风力机风能利用系数的影响规律,分析对在不同尖速比下赤道半径R和0.8R叶素攻角的影响规律。计算表明:在扰流的作用下,在... 提出利用扰流来解决因局部方位角叶片攻角极小,而导致达里厄风力机整体性能较低的方法。采用多流管模型,预测扰流对风力机风能利用系数的影响规律,分析对在不同尖速比下赤道半径R和0.8R叶素攻角的影响规律。计算表明:在扰流的作用下,在最佳尖速比工况下,风力机风能利用系数提高了10%,且随尖速比增加,增幅继续增大,也扩大了风力机的运行尖速比范围。扰流增大了叶片攻角,在0?≤θ≤15?内,攻角增幅随方位角的增加而增加;在175?≤θ≤180?内,随方位角的增加而减小。旋转半径相同时,尖速比越大,叶素攻角的增幅越小;同一尖速比下,叶素旋转半径越小,方位角175?≤θ≤180?内的叶素攻角增幅越大。 展开更多

关键词 达里厄风力机 扰流 多流管模型 性能改善

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垂直轴风力机叶片改进动态失速模型 被引量：1

8

作者 张立军 赵昕辉 +3 位作者 马东辰 米玉霞 王旱祥 姜浩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期644-649,657,共7页

为研究垂直轴风力机叶片在动态失速下的气动性能,结合风力机的实际工作情况对常用动态失速模型——B-L模型和MIT模型进行了修正。以Sandia实验室17 m垂直轴风力机为例,计算了风力机叶尖速比分别为2.33和3.09时叶片的动态切向力系数和动... 为研究垂直轴风力机叶片在动态失速下的气动性能,结合风力机的实际工作情况对常用动态失速模型——B-L模型和MIT模型进行了修正。以Sandia实验室17 m垂直轴风力机为例,计算了风力机叶尖速比分别为2.33和3.09时叶片的动态切向力系数和动态法向力系数。研究结果显示:MIT修正模型对风力机上风区的切向力系数和下风区的法向力系数的预测精度较高;B-L修正模型对风力机上风区的法向力系数和下风区的切向力系数的计算结果与实验数据较一致。 展开更多

关键词 垂直轴风力机 动态失速 B-L模型 MIT模型 双致动盘多流管

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累积流量坐标系下河流二维水质模型流管划分技术研究 被引量：2

9

作者 胡炳清 裘书服 《森林工程》 2006年第4期26-28,42,共4页

针对广泛应用的河流累积流量二维水质模型手工流管划分存在的缺陷,提出了计算机流管划分的原理,并给出了详细的计算机流管划分的步骤、方法和应用实例。该方法具有很强的可编程性,能极大地减轻科研人员的劳动强度,提高科研效率,增加计... 针对广泛应用的河流累积流量二维水质模型手工流管划分存在的缺陷,提出了计算机流管划分的原理,并给出了详细的计算机流管划分的步骤、方法和应用实例。该方法具有很强的可编程性,能极大地减轻科研人员的劳动强度,提高科研效率,增加计算方案的灵活性。 展开更多

关键词 累积流量 二维水质模型 流管划分

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准二维非恒定非均匀泥沙数学模型 被引量：3

10

作者 徐国宾 赵丽莉 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1041-1045,共5页

在一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究的基础上,提出了可以模拟横向冲淤变形以及河宽变化的准二维非恒定非均匀泥沙数学模型.将横断面沿河道流向分成若干个流管,对每个流管利用非耦合法分别求解水流方程和泥沙方程.运用Preissmann四点偏... 在一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究的基础上,提出了可以模拟横向冲淤变形以及河宽变化的准二维非恒定非均匀泥沙数学模型.将横断面沿河道流向分成若干个流管,对每个流管利用非耦合法分别求解水流方程和泥沙方程.运用Preissmann四点偏心隐式格式对水流连续方程和运动方程进行离散,并用追赶法求解.采用迎风格式将悬移质连续方程离散成差分方程求解.根据最小能耗率原理,判别河床冲淤变化方向,以确定河宽是否变化.该模型弥补了以往大多数准二维泥沙数学模型只能按等流量划分流管,且只能模拟恒定流、均匀沙、固定河宽情况下的河床冲淤变化的缺陷.利用青铜峡水库实测的水沙资料,对所建立的模型进行了验证,计算结果与实测值吻合良好. 展开更多

关键词 准二维泥沙数学模型 冲淤变形 流管 最小能耗率

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双层垂直轴水轮机性能计算的当量密实度法 被引量：1

11

作者 张之阳 孙科 +2 位作者 张亮 马庆位 李炳强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1197-1202,共6页

为解决流管模型在双层垂直轴水轮机性能计算中的数值发散问题,提出了一种流管模型的修正方法——当量密实度法。当量密实度法将双层垂直轴叶轮的计算与单层垂直轴叶轮的计算进行类比,将双层叶轮变换成为单层叶轮,减少了流管模型的计算... 为解决流管模型在双层垂直轴水轮机性能计算中的数值发散问题,提出了一种流管模型的修正方法——当量密实度法。当量密实度法将双层垂直轴叶轮的计算与单层垂直轴叶轮的计算进行类比,将双层叶轮变换成为单层叶轮,减少了流管模型的计算盘面数,从而避免了数值发散问题。先利用某型单层垂直轴水轮机的实验数据和CFD(computational fluid dynamics)计算数据,对流管模型数值程序的有效性进行了验证,同时分析了流管模型在计算双层叶轮性能中存在的困难。给出了当量密实度法的理论,并利用CFD计算结果对新方法的数值程序进行了验证,对结果进行了分析。分析结果表明,当量密实度法的计算结果与CFD计算结果基本吻合,当量密实度法可以应用于双层垂直轴水轮机的性能估算。 展开更多

关键词 潮流能 当量密实度法 垂直轴水轮机 流管模型 CFD 水动力性能 双层垂直轴水轮机

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湍流风竖轴风机气动性能预报

12

作者 姜劲 张亮 王晓航 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1050-1053,共4页

为提高流管模型在竖轴风机空气动力学性能预报中的准确性,在已有的单盘面多流管模型的基础上,针对叶片动态载荷预报问题加入了正常湍流风模型(NTM),进一步推广了流管模型的计算能力。算例结果表明:该修正模型可较好地预报正常湍流风模... 为提高流管模型在竖轴风机空气动力学性能预报中的准确性,在已有的单盘面多流管模型的基础上,针对叶片动态载荷预报问题加入了正常湍流风模型(NTM),进一步推广了流管模型的计算能力。算例结果表明:该修正模型可较好地预报正常湍流风模型下轮机瞬时气动载荷性能,适用于竖轴风机气动性能设计分析。 展开更多

关键词 竖轴风机 流管模型 湍流风模型

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考虑小攻角影响H型风轮变桨方法研究

13

作者 赵振宙 钱思悦 +3 位作者 沈文忠 王同光 许波峰 郑源 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2471-2478,共8页

升力型立轴风轮叶片气动特性随方位角变化而变化,可通过变桨来改善。与传统变桨思路相反,采用在小攻角区域大角度变桨,在大攻角区域小角度变桨,以重点改善小攻角区域性能为出发点来提高风轮整体性能的变桨思路。以NACA0012翼型2 m高和2 ... 升力型立轴风轮叶片气动特性随方位角变化而变化,可通过变桨来改善。与传统变桨思路相反,采用在小攻角区域大角度变桨,在大攻角区域小角度变桨,以重点改善小攻角区域性能为出发点来提高风轮整体性能的变桨思路。以NACA0012翼型2 m高和2 m旋转直径的两叶片H型风轮为研究对象,基于双盘面多流管模型,分析和比较在最佳尖速比5时变桨前后攻角、切向力系数、能量密度的分布及其变化规律,验证新变桨方案效果。研究结果表明:变桨后上盘面攻角、切向力系数、能量密度的高性能覆盖面积明显增大。在上盘面,攻角和切向力系数呈梯形分布;在下盘面原极大值两侧形成了新的更大的极大值区域,攻角呈W分布,切向力系数呈M分布。 展开更多

关键词 变桨 H型风轮 攻角 切向力系数 双盘面多流管模型

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用双圆盘-多流管数学模型分析H-型垂直轴风力发电机气动特性的研究

14

作者 杜静 颜益峰 +1 位作者 李成武 何玉林 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1958-1964,共7页

基于叶素动量理论,通过Matlab/Simulink建立双圆盘-多流管数学模型。给出一种分析H-型垂直轴风力发电机组空气动力学特性的方法,利用该数学模型得到不同实度及叶尖速比时风力机具有的攻角特性、切向力特性、法向力特性。通过与实验数据... 基于叶素动量理论,通过Matlab/Simulink建立双圆盘-多流管数学模型。给出一种分析H-型垂直轴风力发电机组空气动力学特性的方法,利用该数学模型得到不同实度及叶尖速比时风力机具有的攻角特性、切向力特性、法向力特性。通过与实验数据和单流管模型计算结果进行对比,证实了该方法的准确性及优越性。 展开更多

关键词 H-型垂直轴风力发电机组 双圆盘-多流管模型 空气动力学特性 叶素动量理论

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过路涵洞设计中的泥石流模拟计算

15

作者 吴保生 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第4期34-40,共7页

本文针对过路涵洞设计对泥石流进行了模拟计算。首先在美国联邦高速公路局现有河流模拟与桥渡冲刷流管模型 (BRI-STARS)的基础上 ,增加了泥石流的模拟计算功能 ,并根据实测泥石流资料对模型进行了验证。然后采用修改后的模型 ,对位于美... 本文针对过路涵洞设计对泥石流进行了模拟计算。首先在美国联邦高速公路局现有河流模拟与桥渡冲刷流管模型 (BRI-STARS)的基础上 ,增加了泥石流的模拟计算功能 ,并根据实测泥石流资料对模型进行了验证。然后采用修改后的模型 ,对位于美国科罗拉多州斯奴马西峡谷段的第SH -82号高速公路扩建工程中的泥石流涵洞 ,进行了不同设计方案的泥石流模拟计算 ,给出了可靠的涵洞与渠道水力设计参数。模拟计算结果的分析表明 ,对于输送泥石流的过路涵洞 ,若采用传统的水力学计算方法 ,将会导致设计涵洞尺寸的严重不足。修改后的BRI-STARS模型可以作为过路涵洞设计中泥石流模拟的有效工具 ,可用于同类条件下过路涵洞设计的水力计算。 展开更多

关键词 泥石流模拟 过路涵洞 BRI-STARS 流管模型

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立轴风力机空气动力学性能流管模型研究 被引量：7

16

作者 廖康平 盛其虎 张亮 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1292-1296,共5页

为提高流管模型在立轴风力机空气动力学性能预报中的准确性,根据不同速比范围内立轴风力机空气动力学特性,研究分析了双盘面多流管模型的有效性和局限性,并引入动态失速模型和附加阻力系数对流管模型进行修正。算例结果表明:修正后的流... 为提高流管模型在立轴风力机空气动力学性能预报中的准确性,根据不同速比范围内立轴风力机空气动力学特性,研究分析了双盘面多流管模型的有效性和局限性,并引入动态失速模型和附加阻力系数对流管模型进行修正。算例结果表明:修正后的流管模型可以较准确地预报低速比区域内的动态失速效应和高速比区域内的第二效应,理论计算结果与实验值符合较好,能准确反映立轴风力机空气动力学性能变化规律,适用于立轴风力机气动性能设计分析。 展开更多

关键词 立轴风力机 气动性能 流管模型 动态失速 附加阻力系数

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基于泡沫流体管流模型的速度管柱排采工艺优化——以川西坳陷中浅层气藏为例 被引量：7

17

作者 符东宇 李祖友 +3 位作者 鲁光亮 傅春梅 王峻峰 唐雷 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期72-79,共8页

基于川西坳陷中浅层气藏下有速度管柱气井介入泡沫排液采气工艺后出现的生产异常,建立了速度管柱气井井筒泡沫流模型,模拟了气井速度管柱内气液同产的过程。模型求解结果表明,泡沫流体的黏度会随着泡沫干度的增加而增大,当流态为均质泡... 基于川西坳陷中浅层气藏下有速度管柱气井介入泡沫排液采气工艺后出现的生产异常,建立了速度管柱气井井筒泡沫流模型,模拟了气井速度管柱内气液同产的过程。模型求解结果表明,泡沫流体的黏度会随着泡沫干度的增加而增大,当流态为均质泡沫流时,黏度的增大幅度会加剧,从而引起速度管柱内部流体摩阻增大;速度管柱入口处的压损明显大于上部井段,且管柱尺寸越小该现象越明显。通过参数敏感性分析发现,泡沫流体所受热阻力导致的压损在速度管柱入口处占总压损比例较大,气液比的上升导致热阻力压损占比也随之上升,对于高气液比的速度管柱气井可适度降低泡沫排水采气工艺强度,从而提升气井排液效率。通过对川西气田中浅层气井速度管柱工艺效果进行评价分析以及后期气井维护工艺优化研究,为该区块速度管柱气井后期生产维护措施提供一定的技术指导。 展开更多

关键词 速度管柱 排水采气 泡沫流体 管流模型 川西气田

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基于流管法断块油藏加密调整水驱波及评价方法 被引量：6

18

作者 张宏友 王月杰 +2 位作者 雷源 杨明 刘文政 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期687-691,共5页

断块油藏多采用不规则注采井网开发,传统流管模型仅限于固定规则井网水驱波及快速评价,无法考虑不规则井网的动态加密调整。文中采用三角形流管单元实现不规则井网的流管划分及计算,提出了加密调整后流管计算单元划分和饱和度场转换方法... 断块油藏多采用不规则注采井网开发,传统流管模型仅限于固定规则井网水驱波及快速评价,无法考虑不规则井网的动态加密调整。文中采用三角形流管单元实现不规则井网的流管划分及计算,提出了加密调整后流管计算单元划分和饱和度场转换方法,建立了动态流管模型并编制计算算法,形成了断块油藏加密调整水驱波及评价方法。以渤海BZ-3油田A井区为研究对象,开展了加密调整水驱波及效果影响因素分析和井组加密调整研究,井区开发效果改善明显。该方法可为断块油藏动态加密调整水驱波及评价提供理论基础和依据。 展开更多

关键词 断块油藏 动态流管模型 水驱 加密调整 波及系数

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水驱砂岩油藏理论含水上升率计算新方法——对分流量方程法的校正 被引量：14

19

作者 张宏友 邓琪 +2 位作者 牟春荣 别梦君 张言辉 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期79-83,共5页

针对分流量方程法无法准确描述水驱砂岩油藏理论含水上升规律的问题，利用流管模型计算油井见水后不同时刻的油藏平均含水饱和度与油藏出口端含水饱和度值，统计发现两者呈近似线性关系；利用该关系对分流量方程进行了校正，提出了计算... 针对分流量方程法无法准确描述水驱砂岩油藏理论含水上升规律的问题，利用流管模型计算油井见水后不同时刻的油藏平均含水饱和度与油藏出口端含水饱和度值，统计发现两者呈近似线性关系；利用该关系对分流量方程进行了校正，提出了计算理论含水上升率的新方法，该方法适用于反九点注采井网、水油流度比为1～200的水驱砂岩油藏。实例应用结果表明，本文新方法能更准确地描述水驱砂岩油藏理论含水上升率，可以用来指导水驱砂岩油藏开发效果评价。 展开更多

关键词 含水上升率 分流量方程 流管模型 平均含水饱和度 出口端含水饱和度 水驱砂岩油藏

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