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基于有限体积法-有限元法的油水两相流超声衰减特性规律分析
1
作者
苏茜
王金咯
刘振兴
《化工进展》
北大核心
2025年第4期1825-1833,共9页
油水两相流在水平管道中流动过程复杂多样,流体结构复杂多变,流态转化机理尚不明确。为实现油水两相流动过程可视化检测,本文建立了研究油水两相流动过程复杂相间界面效应及相间相对运动的多相流超声测试仿真平台,利用有限体积法(FVM)...
油水两相流在水平管道中流动过程复杂多样,流体结构复杂多变,流态转化机理尚不明确。为实现油水两相流动过程可视化检测,本文建立了研究油水两相流动过程复杂相间界面效应及相间相对运动的多相流超声测试仿真平台,利用有限体积法(FVM)的三维流体仿真软件,构建油水混合输入的动态流动过程模型。通过提取多相界面横截面坐标,在多物理场耦合仿真软件中基于有限元法(FEM)构建被测场二维几何剖分模型,建立FVM-FEM耦合的多相流可视化仿真平台。在超声波激励作用下研究油水两相流与超声相互作用的机理。研究结果表明:水平管道动态水包油与油包水流型中,离散相数量在一定范围内增大,但由于聚拢作用离散相数量会有所减少,超声衰减系数与离散油泡或水泡数量为正相关。最后,对水包油向油包水流型反相的过渡过程进行了深入探究,油水两相均以非离散形式存在,超声衰减系数随分层数量的增加而增大。
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关键词
油水两相流
反相过程
过渡流型
相含率
有限体积法-有限元法
超声衰减
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职称材料
基于氢氧稳定同位素的鄱阳湖流域“五河”新水比例及其滞留时间量化研究
2
作者
李楷文
丁梦瑶
+6 位作者
范宏翔
吴华武
雷蕊宇
付丛生
李静
辛未
张赐成
《湖泊科学》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期266-278,I0027,共14页
流域河流新水比例和滞留时间是表征径流过程以及污染物、营养物质运输的重要参数。确定水的来源及其在流域内的滞留时间,对于理解流域水文过程和功能至关重要。为了定量解析鄱阳湖流域河流的新水比例和滞留时间,本文通过对鄱阳湖流域降...
流域河流新水比例和滞留时间是表征径流过程以及污染物、营养物质运输的重要参数。确定水的来源及其在流域内的滞留时间,对于理解流域水文过程和功能至关重要。为了定量解析鄱阳湖流域河流的新水比例和滞留时间,本文通过对鄱阳湖流域降水及河水(赣江、修河、信江、抚河、饶河,以下简称“五河”)稳定同位素(δ^(18)O和δD)的高频率监测与分析,利用正弦拟合方法分析了降水和河水δ^(18)O和δD值的变化。结果表明:(1)“五河”河水及降水氢氧同位素表现出相似的季节变化特征,雨季(57月)较为贫化,旱季(12月次年2月)较为富集,河水同位素变化与局地降水同位素、地下水同位素密切相关,说明流域内不同水体之间存在良好的水文连通性;(2)“五河”流域内小于3个月的新水占比范围为3%~42%,流域内滞留时间范围为123.83~2495.0 d,其中赣江平均滞留时间最长、新水比例最低,乐安河和昌江的新水比例最高、平均滞留时间最短;(3)流域面积和单位面积上干流长度是“五河”流域新水比例的主要控制因素,坡度与新水比例存在负相关关系,但其负相关性被单位面积上干流长度与新水比例的正相关性所掩盖;(4)修河、赣江流域较其他流域显著受到蒸发分馏的影响;(5)鄱阳湖湖水同位素值明显高于河水,且在湖口站点湖水同位素值较都昌站点偏低,这表明湖口站湖水受长江来水和蒸发分馏的影响。该研究结果有助于对鄱阳湖流域水文联系和水文过程进行解析,可为流域污染物的输移模拟及其机制阐释等提供科学参考。
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关键词
鄱阳湖流域
新水比例
平均滞留时间
氢氧同位素
水文
过程
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职称材料
题名
基于有限体积法-有限元法的油水两相流超声衰减特性规律分析
1
作者
苏茜
王金咯
刘振兴
机构
武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心
武汉科技大学人工智能学院
出处
《化工进展》
北大核心
2025年第4期1825-1833,共9页
基金
国家自然科学基金(61903281,61901423,51907144)
湖北省自然科学基金(2019CFB145)
+1 种基金
中国博士后科学基金(2018M642932)
武汉市知识创新专项曙光计划(2022010801020311)。
文摘
油水两相流在水平管道中流动过程复杂多样,流体结构复杂多变,流态转化机理尚不明确。为实现油水两相流动过程可视化检测,本文建立了研究油水两相流动过程复杂相间界面效应及相间相对运动的多相流超声测试仿真平台,利用有限体积法(FVM)的三维流体仿真软件,构建油水混合输入的动态流动过程模型。通过提取多相界面横截面坐标,在多物理场耦合仿真软件中基于有限元法(FEM)构建被测场二维几何剖分模型,建立FVM-FEM耦合的多相流可视化仿真平台。在超声波激励作用下研究油水两相流与超声相互作用的机理。研究结果表明:水平管道动态水包油与油包水流型中,离散相数量在一定范围内增大,但由于聚拢作用离散相数量会有所减少,超声衰减系数与离散油泡或水泡数量为正相关。最后,对水包油向油包水流型反相的过渡过程进行了深入探究,油水两相均以非离散形式存在,超声衰减系数随分层数量的增加而增大。
关键词
油水两相流
反相过程
过渡流型
相含率
有限体积法-有限元法
超声衰减
Keywords
oil-water two-phase flow
phase inversion process
transitional flow regime
phase content
finite volume method-finite element method(FVM-FEM)
ultrasonic attenuation
分类号
TE81 [石油与天然气工程—油气储运工程]
TB551 [理学—声学]
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职称材料
题名
基于氢氧稳定同位素的鄱阳湖流域“五河”新水比例及其滞留时间量化研究
2
作者
李楷文
丁梦瑶
范宏翔
吴华武
雷蕊宇
付丛生
李静
辛未
张赐成
机构
湖南师范大学
湖南师范大学地理科学学院
中国科学院南京地理与湖泊研究所
中国科学院大学
滁州学院地理信息与旅游学院
中国科学院水生生物研究所
出处
《湖泊科学》
EI
CAS
北大核心
2025年第1期266-278,I0027,共14页
基金
国家自然科学基金项目(42071145,42201105,42301034)
江西省自然科学基金项目(20232BAB213053)
湖南省自然科学基金项目(2022JJ40274)联合资助。
文摘
流域河流新水比例和滞留时间是表征径流过程以及污染物、营养物质运输的重要参数。确定水的来源及其在流域内的滞留时间,对于理解流域水文过程和功能至关重要。为了定量解析鄱阳湖流域河流的新水比例和滞留时间,本文通过对鄱阳湖流域降水及河水(赣江、修河、信江、抚河、饶河,以下简称“五河”)稳定同位素(δ^(18)O和δD)的高频率监测与分析,利用正弦拟合方法分析了降水和河水δ^(18)O和δD值的变化。结果表明:(1)“五河”河水及降水氢氧同位素表现出相似的季节变化特征,雨季(57月)较为贫化,旱季(12月次年2月)较为富集,河水同位素变化与局地降水同位素、地下水同位素密切相关,说明流域内不同水体之间存在良好的水文连通性;(2)“五河”流域内小于3个月的新水占比范围为3%~42%,流域内滞留时间范围为123.83~2495.0 d,其中赣江平均滞留时间最长、新水比例最低,乐安河和昌江的新水比例最高、平均滞留时间最短;(3)流域面积和单位面积上干流长度是“五河”流域新水比例的主要控制因素,坡度与新水比例存在负相关关系,但其负相关性被单位面积上干流长度与新水比例的正相关性所掩盖;(4)修河、赣江流域较其他流域显著受到蒸发分馏的影响;(5)鄱阳湖湖水同位素值明显高于河水,且在湖口站点湖水同位素值较都昌站点偏低,这表明湖口站湖水受长江来水和蒸发分馏的影响。该研究结果有助于对鄱阳湖流域水文联系和水文过程进行解析,可为流域污染物的输移模拟及其机制阐释等提供科学参考。
关键词
鄱阳湖流域
新水比例
平均滞留时间
氢氧同位素
水文
过程
Keywords
Lake Poyang Basin
young water fraction
mean residence time
hydrogen and oxygen isotopes
hydrological processes氢氧稳定同位素(D和18 O)能反映自然水相变
过程
和与其他物质交换
过程
中的稳
分类号
P597 [天文地球—地球化学]
P342 [天文地球—水文科学]
X143 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于有限体积法-有限元法的油水两相流超声衰减特性规律分析
苏茜
王金咯
刘振兴
《化工进展》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于氢氧稳定同位素的鄱阳湖流域“五河”新水比例及其滞留时间量化研究
李楷文
丁梦瑶
范宏翔
吴华武
雷蕊宇
付丛生
李静
辛未
张赐成
《湖泊科学》
EI
CAS
北大核心
2025
0
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职称材料
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