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地热开发中考虑堵塞效应的热-流-固耦合数值模拟
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作者 翟新乐 吕玺琳 +1 位作者 赵晓彦 瞿立明 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期1131-1140,共10页
基于多孔热弹性和瞬态流场理论,并考虑储层孔隙内部细小颗粒迁移诱发的堵塞效应,建立横观各向同性介质的热-流-固-颗粒迁移耦合模型。该模型能够考虑颗粒迁移与孔隙水流动、热量传递和介质应力的耦合特性。采用Galerkin加权余量和隐式... 基于多孔热弹性和瞬态流场理论,并考虑储层孔隙内部细小颗粒迁移诱发的堵塞效应,建立横观各向同性介质的热-流-固-颗粒迁移耦合模型。该模型能够考虑颗粒迁移与孔隙水流动、热量传递和介质应力的耦合特性。采用Galerkin加权余量和隐式有限差分法得到有限元体系下的位移、孔隙水压、温度和颗粒含量控制方程,开发注抽水工况下考虑堵塞效应的储层热-流-固时空响应有限元模拟程序。通过对已有试验结果模拟验证了有限元程序的准确性与可靠性。为进一步获取堵塞的影响机制,对注抽水时孔隙表面附着大量细小颗粒的地热储层响应进行了有限元模拟。结果表明细小颗粒迁移诱发的堵塞效应会造成井周储层渗透系数明显降低,孔隙水压力大幅度升高。当地热储层温度较低时介质内部的堵塞效应可忽略,然而较高的储层温度将使更多颗粒发生迁移,增强堵塞效应,使井周孔隙水压力迅速升高并降低采热效率。通过对比不同附着颗粒含量下的储层注抽水响应模拟结果发现抽水时的渗透系数衰减值和范围较注水时更大,注入水不含固体颗粒悬浮物时将明显降低堵塞效应。本文研究成果将为地热能开发中的防堵设计提供理论指导。 展开更多
关键词 地热储层 饱和多孔介质 孔隙热弹性力学 横观各向同性 堵塞效应
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堵塞效应下隧道火灾临界风速研究 被引量:4
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作者 赵香玲 梅华 王丰仓 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第11期1491-1496,共6页
为获取更为准确的隧道火灾临界风速算法,考虑火源阻塞比φ_(1)、火源上游处阻塞比φ_(2)均为0、0.23、0.41、0.64,选取了1.6,3.2,9.3 kW三种火源热释放率,通过正交数值试验计算了48种阻塞工况的临界风速值,推导了单纯火源阻塞、单纯火... 为获取更为准确的隧道火灾临界风速算法,考虑火源阻塞比φ_(1)、火源上游处阻塞比φ_(2)均为0、0.23、0.41、0.64,选取了1.6,3.2,9.3 kW三种火源热释放率,通过正交数值试验计算了48种阻塞工况的临界风速值,推导了单纯火源阻塞、单纯火源上游阻塞、火源与上游同时阻塞时临界风速无量纲修正算法。研究结果表明:无论是增加火源处阻塞比还是加大火源上游阻塞比,临界风速值都会逐步减小,火源处阻塞对临界风速的影响更大。火源热释放率增加,临界风速也不断增大。仅火源处阻塞时,临界风速与(1-φ_(1))^(2/3)成正比。仅火源上游阻塞时,临界风速与(1-φ_(2))^(1/3)成正比。火源与上游同时阻塞时,临界风速与(1-φ_(1))^(2/3)(1-φ_(2))^(1/3)成正比。 展开更多
关键词 隧道火灾 临界风速 堵塞效应 数值计算
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螺旋桨敞水性能计算及堵塞效应研究 被引量:1
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作者 瞿沐淋 孙江龙 +2 位作者 黄本燊 钟诚 马超龙 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第11期39-43,共5页
根据螺旋桨的投影原理以及其几何参数,用三维建模软件CATIA建立三维螺旋桨数值模型。根据计算流体动力学(CFD)原理,使用流体动力学软件Fluent对螺旋桨数值模型进行分析计算。采用RANS方法结合RSM湍流模型求解螺旋桨三维粘性流场,计算域... 根据螺旋桨的投影原理以及其几何参数,用三维建模软件CATIA建立三维螺旋桨数值模型。根据计算流体动力学(CFD)原理,使用流体动力学软件Fluent对螺旋桨数值模型进行分析计算。采用RANS方法结合RSM湍流模型求解螺旋桨三维粘性流场,计算域的离散采用非结构网格方法,运用相对旋转坐标方法(MRF)来模拟螺旋桨的运动,以此求出该螺旋桨在常态以及堵塞效应下的流场特性,并将螺旋桨的数值计算结果与试验结果进行对比以确定该方法的适用性。最后研究堵塞效应的相关性质并将螺旋桨普通敞水性能与螺旋桨在堵塞效应下的敞水性能进行对比,得出堵塞效应对螺旋桨敞水性能的影响。 展开更多
关键词 螺旋桨 CFD MRF 敞水性能 堵塞效应
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叶型探针级间堵塞对压气机性能的影响 被引量:3
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作者 刘绪鹏 闫久坤 王英锋 《航空发动机》 2015年第3期86-92,共7页
针对航空发动机压气机级间参数测试中叶型探针的堵塞影响,采用试验和数值模拟相结合的方法,进行相互检验及校正,分析了堵塞影响随探头形式与数量变化的关系,以及堵塞影响随来流状态参数变化的规律,明确堵塞效应引起压气机特性变化的量... 针对航空发动机压气机级间参数测试中叶型探针的堵塞影响,采用试验和数值模拟相结合的方法,进行相互检验及校正,分析了堵塞影响随探头形式与数量变化的关系,以及堵塞影响随来流状态参数变化的规律,明确堵塞效应引起压气机特性变化的量级。确定了影响压气机特性的主要因素为压气机的流量、压升及叶型探针的堵塞比等参数,并在此基础上得到采用压升修正系数和流量修正系数修正探针堵塞影响的方法。 展开更多
关键词 压气机 级间测试 叶型探针 堵塞效应
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降压回灌作用下黏土的渗透特性试验研究 被引量:4
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作者 张扬清 冉岸绿 +2 位作者 武朝军 陈锦剑 王建华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期21-25,共5页
为控制深基坑降水和承压水降压引起的土体沉降问题,通常采用坑外回灌措施,而软黏土渗透特性在抽水回灌过程中出现的变化会影响回灌效果和土体变形特性。采用GDS三轴试验仪对上海黏土土样进行室内降压回灌模拟试验,研究降压回灌的渗流作... 为控制深基坑降水和承压水降压引起的土体沉降问题,通常采用坑外回灌措施,而软黏土渗透特性在抽水回灌过程中出现的变化会影响回灌效果和土体变形特性。采用GDS三轴试验仪对上海黏土土样进行室内降压回灌模拟试验,研究降压回灌的渗流作用对黏土渗透特性的影响规律。试验通过设置围压和初始孔压来控制土样应力水平,利用反压变化模拟孔隙水的降压和回灌过程,测试土样的渗流变化与变形,从而分析土样孔隙比、渗透系数等参数的变化规律。研究发现,渗透系数在降压阶段因孔隙比减小而降低,并存在非线性关系;土体孔隙比在回灌阶段逐渐增大,但渗透系数因堵塞效应而呈现进一步降低趋势;可用e–lgk拟合曲线建立孔隙比与渗透系数之间的非线性关系。 展开更多
关键词 黏土 降压回灌 模拟试验 孔隙比 渗透性 堵塞效应
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土颗粒尺寸对微生物诱导碳酸钙沉积反应速率的影响 被引量:3
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作者 谭慧明 陈福茂 +1 位作者 何稼 陈佳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1884-1889,共6页
为了确定微生物固化土体过程中的反应时间,本文通过测定微生物诱导碳酸钙沉积反应过程中钙离子浓度变化,研究土颗粒存在对反应速率的影响,并与经验计算结果进行了对比分析。结果表明:无土颗粒存在时反应过程中形成的碳酸钙沉积层会在一... 为了确定微生物固化土体过程中的反应时间,本文通过测定微生物诱导碳酸钙沉积反应过程中钙离子浓度变化,研究土颗粒存在对反应速率的影响,并与经验计算结果进行了对比分析。结果表明:无土颗粒存在时反应过程中形成的碳酸钙沉积层会在一定程度上降低反应速率,加入土颗粒会充分发挥细菌的胶结能力,显著加快反应速率;在相同试验环境下,反应速率随着单位体积胶结液中颗粒表面积的增大而增大,但当颗粒粒径减小到一定程度时,堵塞效应会使反应速率有所降低;反应速率经验关系既不能体现反应后期的衰减过程,也不能反映颗粒存在对反应速率的影响。 展开更多
关键词 微生物诱导碳酸钙沉积 反应速率 颗粒表面积 颗粒尺寸 粗粒土 堵塞效应
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排水系统失效对西南地区某深埋隧道衬砌外水压力的影响 被引量:4
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作者 吴江鹏 俞俊平 +2 位作者 朱利晴 孙洋 张承客 《水电能源科学》 北大核心 2021年第12期144-146,150,共4页
外水压力为深埋隧道衬砌结构主要荷载,排水措施失效时,衬砌结构外水压力将显著增大,进而导致衬砌结构的破坏。因此,以西南地区某深埋可溶盐岩隧道为例,构建三维隧道分析模型,模拟分析排水系统在不同堵塞工况下隧道衬砌结构外水压力的分... 外水压力为深埋隧道衬砌结构主要荷载,排水措施失效时,衬砌结构外水压力将显著增大,进而导致衬砌结构的破坏。因此,以西南地区某深埋可溶盐岩隧道为例,构建三维隧道分析模型,模拟分析排水系统在不同堵塞工况下隧道衬砌结构外水压力的分布。结果表明,衬砌外水压力值随着隧道纵向排水管堵塞长度增加而增大;环向盲管的堵塞失效对仰拱部位影响不大,但在拱顶部位增幅明显,完全失效时增幅更显著。 展开更多
关键词 隧道 外水压力 排水系统堵塞效应 水压力监测 数值分析
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Fe-WC料浆浇注过程中颗粒偏析的研究
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作者 邹仕民 傅声华 +1 位作者 曹顺华 熊瑶洁 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期88-92,97,共6页
粉浆浇注过程中颗粒偏析现象是由细颗粒的堵塞效应和重力场的沉降作用共同决定的。通过深入分析粉浆浇注过程颗粒沉降运动规律,研究了颗粒偏析的本质。分析表明:粉浆浇注过程中的颗粒偏析与粉浆粘度η,液体介质流速v0、综合沉降因子r2... 粉浆浇注过程中颗粒偏析现象是由细颗粒的堵塞效应和重力场的沉降作用共同决定的。通过深入分析粉浆浇注过程颗粒沉降运动规律,研究了颗粒偏析的本质。分析表明:粉浆浇注过程中的颗粒偏析与粉浆粘度η,液体介质流速v0、综合沉降因子r2ρ有关;提高粉浆粘度可以有效抑制颗粒偏析;降低液体介质流速可以抑制细颗粒堵塞效应。粉末装载量和石膏模具的膏、水质量比对颗粒偏析影响的试验结果与理论分析一致。 展开更多
关键词 粉浆浇注 颗粒偏析 堵塞效应
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