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多孔介质内多相多组分渗流磁共振成像检测实验系统研制 被引量：7
1
作者 赵越超 宋永臣 +3 位作者 陈俊霖 杨明军 刘瑜 蒋兰兰 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第6期84-89,共6页
针对探头内径较小的磁共振成像仪器,设计了专用的小直径环压式岩心夹持器以及相应的实验配套系统,整套设备可以实现多孔介质内多相多组分渗流的可视化及量化分析实验研究,并以水驱及随后超临界CO2混相驱实验为案例详细介绍了该实验系统... 针对探头内径较小的磁共振成像仪器,设计了专用的小直径环压式岩心夹持器以及相应的实验配套系统,整套设备可以实现多孔介质内多相多组分渗流的可视化及量化分析实验研究,并以水驱及随后超临界CO2混相驱实验为案例详细介绍了该实验系统的使用步骤和方法,该系统对开展油气藏、煤层气、天然气水合物等地下能源开采,以及温室气体地下埋存、地下水和污染物运移等领域的相关教学和科研工作具有重要意义。 展开更多
关键词 磁共振成像 多相多组分 渗流 岩心夹持器
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多相多组分Peng-Robinson流体的正则化格子Boltzmann方法研究及模拟 被引量：3
2
作者 杨旭光 汪垒 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1649-1661,共13页
为了提高石油、天然气等能源的采收率,并最大限度地保护环境.需要对油藏储层内的多相多组分石油混合物的热力学性质和界面行为进行深入研究.Peng-Robinson状态方程被广泛应用于描述和预测烷烃类混合物的热力学性质.文章根据扩散界面理论... 为了提高石油、天然气等能源的采收率,并最大限度地保护环境.需要对油藏储层内的多相多组分石油混合物的热力学性质和界面行为进行深入研究.Peng-Robinson状态方程被广泛应用于描述和预测烷烃类混合物的热力学性质.文章根据扩散界面理论和Peng-Robinson自由能模型,得到描述多相多组分流体热力学性质和界面行为的流体动力学方程组.该耦合方程组中的交叉扩散项和Peng-Robinson自由能模型的强非线性,给数值求解带来了极大的挑战.文章基于格子Boltzmann方法,针对每个组分的质量守恒方程,构建了带有多分布函数的正则化格子Boltzmann方法.针对势形式的动量守恒方程,构建了能有效降低两相界面虚假速度的正则化格子Boltzmann方法.通过Chapman-Enskog多尺度分析,能够准确恢复至耦合的流体动力学方程组.最后,通过一系列的数值实验,如气-液两相共存线,丙烷和戊烷、甲烷和乙烷共存时的相平衡状态等,验证所发展的多相多组分正则化格子Boltzmann方法满足还原一致性和热力学一致性,同时具有较好的数值稳定性.此外,该正则化格子Boltzmann方法能够有效消除两相界面处的虚假速度,并能准确刻画多相多组分流体的热力学性质和界面行为. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 自由能模型 Peng-Robinson状态方程 多相多组分
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构建多活性位点的单组分金属卤化物@吡啶/咪唑多孔有机框架用于CO_(2)的高效吸收与催化
3
作者 刘方旺 王建花 +5 位作者 于明月 张莉 张倩 孟建华 高庆平 江津河 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期283-292,共10页
定向设计的多孔有机框架被认为是提高CO_(2)捕集与利用效率的优异纳米材料。本研究通过ZnCl_(2)催化的氰基离子热聚合反应以及合成后修饰法构建了一系列多活性位点的单组分金属卤化物@吡啶/咪唑多孔有机框架材料(M@PIPOFs),并详细探讨... 定向设计的多孔有机框架被认为是提高CO_(2)捕集与利用效率的优异纳米材料。本研究通过ZnCl_(2)催化的氰基离子热聚合反应以及合成后修饰法构建了一系列多活性位点的单组分金属卤化物@吡啶/咪唑多孔有机框架材料(M@PIPOFs),并详细探讨了不同单体浓度和聚合温度对材料结构及性能的影响。作为具有较高比表面积、多层次孔隙结构的多相催化材料,M@PIPOFs同时含有丰富的氢键供体基团、Lewis酸/碱基团和亲核基团,在吸收CO_(2)以及催化CO_(2)与环氧化物耦合制备环状碳酸酯方面表现出极好的性能。结果表明,该类材料对CO_(2)的吸附性能较强,在273 K、100 kPa CO_(2)压力下吸附量最高,为3093μmol/g。考察了M@PIPOFs结构和反应条件对其催化性能的影响,结果表明,单组分1.0ZnI_(2)@PIPOF-400-30材料具有最高的催化性能。其能够在无溶剂、无助催化剂的条件下,高活性、高选择性地催化CO_(2)与含有不同终端基团的环氧化物耦合,并以88%~98%的收率生成相对应的环状碳酸酯。此外,该M@PIPOFs催化剂回收简单,具有持久的高稳定性和催化活性。最后,基于对M@PIPOFs材料的表征和催化数据分析,提出了一种可行的多活性位点单组分催化机理。本研究希望能够为后续高效多相催化体系的设计、开发提供参考。 展开更多
关键词 二氧化碳 单组分多相催化剂 耦合反应 环状碳酸酯 多孔有机框架
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致密砂岩气藏注CO_(2)提高天然气采收率微观机理 被引量：4
4
作者 朱清源 吴克柳 +5 位作者 张晟庭 程诗颖 王田多奕 刘琦琦 李靖 陈掌星 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期135-145,共11页
中国致密砂岩气藏资源储量丰富,复杂的气水渗流关系和气水同产特征制约了单井产能的发挥和天然气采收率提高,注CO_(2)是提高气藏采收率(EGR)和实现碳埋存的双赢途径。为明确致密砂岩气藏CO_(2)驱替微观渗流和提高天然气采收率机理,指导... 中国致密砂岩气藏资源储量丰富,复杂的气水渗流关系和气水同产特征制约了单井产能的发挥和天然气采收率提高,注CO_(2)是提高气藏采收率(EGR)和实现碳埋存的双赢途径。为明确致密砂岩气藏CO_(2)驱替微观渗流和提高天然气采收率机理,指导致密砂岩气藏CO_(2)-EGR方案设计,基于格子玻尔兹曼方法(LBM)建立了孔隙尺度多相多组分流动模型,揭示了致密砂岩气藏储层微观气水分布特征和CO_(2)-EGR的微观渗流机理,并明确了CO_(2)-EGR的主控因素。研究结果表明:①驱动压差显著影响了致密砂岩气藏的气水微观分布和水锁程度,使得气水流动能力和气水相对渗透率特征不同;②CO_(2)-EGR微观渗流过程包括气水两相的非混相驱替和CO_(2)-CH_(4)的混相驱替,对应EGR机理为分别受生产压差和地层压力控制的黏性驱替和混相扩散;③注入的CO_(2)可有效缓解水锁现象和贾敏效应,与CH_(4)良好的混相能力能促进沟通分散气泡,微观驱气效率可达42%~94%;④含水饱和度、孔隙结构和驱动压差显著影响微观驱气的作用机制和驱气效率的改善幅度。结论认为,在进行致密砂岩气CO_(2)-EGR的方案设计时,可优先考虑中—低含水饱和度的区块作为试验靶区,并根据靶区储层孔隙结构特征,优化不同注气阶段的注采参数,可充分发挥CO_(2)对CH_(4)的黏性驱替和混相扩散作用。 展开更多
关键词 致密砂岩气藏 注CO_(2)提高气藏采收率 格子玻尔兹曼 微观驱气效率 孔隙尺度 多相多组分
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天然氢开采和集输中的相平衡分析
5
作者 章涛 白桦 +2 位作者 黄天相 刘杰 孙树瑜 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期163-172,共10页
为了提升对天然氢这种新兴能源的开采工艺和长距离输送技术,着眼于天然氢产物作为多组分混合物复杂的热力学性质,旨在探索根据多组分相平衡结果提升天然氢开采、提纯和管道运输工艺.从热力学第二定律入手,遵循系统总能减少、总熵增加的... 为了提升对天然氢这种新兴能源的开采工艺和长距离输送技术,着眼于天然氢产物作为多组分混合物复杂的热力学性质,旨在探索根据多组分相平衡结果提升天然氢开采、提纯和管道运输工艺.从热力学第二定律入手,遵循系统总能减少、总熵增加的准则,借助昂萨格倒易关系构造物质的量和体积随时间的演变格式,形成一套热力学守恒的闪蒸计算方法,并证明该算法的能量递减性质.在此迭代型闪蒸计算方法的基础上,建立热力学嵌入的神经网络架构.基于热力学分析提取环境温度和总摩尔浓度作为环境参数,选用各组分的临界温度、临界压力、偏心因子和摩尔分数作为组分热力学特征,共同构成输入参数.输出层将得到相稳定测试的结果,即平衡态时流体中总的相数以及相分离计算的结果,可得平衡态时气液两相的摩尔组成,从而应用于多组分相平衡的快速预测.利用迭代型闪蒸算法获取足量数据用于机器学习模型的训练与神经网络架构的调参,设计了高度自适应的深度学习算法和相应的深层神经网络结构,采用机器学习技术,调优网络超参和基本架构,获得提升神经网络的训练效率和预测精度.借助这套准确、快速的相平衡预测技术,分析不同天然氢产物组成下的相平衡状态分布,并为氢气提纯和二氧化碳分离封存提供可行性工艺建议.将相平衡快速预测模型耦合到输气管道智能调控系统中,实现对天然气管道掺氢输送中管道运行安全的智能检测和满足输气供应需求的智能调控. 展开更多
关键词 新能源 多相流热物理学 氢能 多组分多相流 机器学习 管道调控
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ZnO-WO_3纳米复合氧化物的气敏性能研究 被引量：5
6
作者 李登峰 张覃轶 +2 位作者 王爱华 桂阳海 谢长生 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第3期22-24,共3页
以纳米ZnO为原料掺入4种质量分数的纳米WO3,经不同温度烧结制作了ZnO-WO3纳米复合氧化物气敏元件,讨论了掺杂质量分数和烧结温度对材料的相组分和气敏性能的影响。研究表明:Zn-W-O敏感体系中,WO3等辅相对材料气敏性能的影响十分明显,与... 以纳米ZnO为原料掺入4种质量分数的纳米WO3,经不同温度烧结制作了ZnO-WO3纳米复合氧化物气敏元件,讨论了掺杂质量分数和烧结温度对材料的相组分和气敏性能的影响。研究表明:Zn-W-O敏感体系中,WO3等辅相对材料气敏性能的影响十分明显,与纯纳米ZnO比较,450℃烧结、掺入质量分数为30%的WO3的敏感材料对200×10-6体积分数的乙醇和苯的灵敏度分别达到150和16。由于WO3与ZnO的酸碱中心相互催化作用,致使ZnO-WO3复合氧化物有着优异的敏感性能。 展开更多
关键词 纳米复合氧化物 多相组分 气敏性能 相互催化机理
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混注烟道气辅助蒸汽吞吐驱替机理数值模拟研究 被引量：7
7
作者 霍刚 范潇 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期59-61,65,共4页
混注烟道气辅助蒸汽吞吐多相多组分渗流机理研究,对深入了解不同于常规蒸汽吞吐渗流物理场的变化和提高热采开发效果都具有重要的意义。通过建立多相多组分渗流数学模型和油藏数值模拟,系统研究了烟道气、蒸汽和原油的相变规律以及多组... 混注烟道气辅助蒸汽吞吐多相多组分渗流机理研究,对深入了解不同于常规蒸汽吞吐渗流物理场的变化和提高热采开发效果都具有重要的意义。通过建立多相多组分渗流数学模型和油藏数值模拟,系统研究了烟道气、蒸汽和原油的相变规律以及多组分体系的变相态渗流特征。结果表明,混注烟道气可有效将油层中蒸汽干度提高至原来的2倍以上,烟道气溶解膨胀作用使原油降粘区域增大,同时烟道气中二氧化碳溶解可有效降低油水界面张力,提高微观驱油效率;混注烟道气辅助蒸汽吞吐周期累积产油量是常规蒸汽吞吐的1.7倍以上,周期日产油量峰值均为常规蒸汽吞吐的1.5倍。烟道气混注参数优化数值模拟结果表明,随着混注比的增加,周期累积产油量呈线性递增的趋势,并且随着烟道气中二氧化碳组分体积含量的增加,周期累积产油量递增的趋势也明显增大。 展开更多
关键词 烟道气 蒸汽吞吐 多相多组分 渗流机理 数值模拟 稠油
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非水相液体传输的耦合动力学模型及数值解 被引量：1
8
作者 薛强 马士进 王惠芸 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第4期524-526,共3页
基于多孔介质流体力学和溶质运移动力学原理,建立了非水相液体在地下环境系统中传输过程的多组分多相流耦合数学模型,对多相流渗流场模型和污染物传输浓度场模型分别采用了IMPES和特征有限差分方法进行数值离散,模型中充分考虑了污染物... 基于多孔介质流体力学和溶质运移动力学原理,建立了非水相液体在地下环境系统中传输过程的多组分多相流耦合数学模型,对多相流渗流场模型和污染物传输浓度场模型分别采用了IMPES和特征有限差分方法进行数值离散,模型中充分考虑了污染物在地下环境体系中扩散、吸附解吸、界面间分配以及微生物降解等化学反应以及气相作用,并以苯在土壤中传输的浓度分布为例,验证了模型的可靠性。该数值模型较以往数值模型相比,可有效地克服在数值解过程中的弥散和振荡,对于石油工程领域中油气藏多相流数值模拟奠定基础。 展开更多
关键词 非水相液体 多组分多相流 耦合数学模型 数值解
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介电润湿驱动的变焦液体透镜电动力学分析 被引量：2
9
作者 任晓飞 魏长智 +1 位作者 刘飞飞 魏守水 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期61-67,共7页
为增进对液体微透镜变焦的动力学特征的理解,将晶格玻尔兹曼方法与电动力模型相结合,提出了一种晶格玻尔兹曼-电动力(LB-ED)方法研究介电润湿(EWOD)驱动的变焦液体微透镜原理.采用晶格玻尔兹曼方法求解Navier-Stokes方程以研究透镜的变... 为增进对液体微透镜变焦的动力学特征的理解,将晶格玻尔兹曼方法与电动力模型相结合,提出了一种晶格玻尔兹曼-电动力(LB-ED)方法研究介电润湿(EWOD)驱动的变焦液体微透镜原理.采用晶格玻尔兹曼方法求解Navier-Stokes方程以研究透镜的变焦过程,引入新的分布函数求解电场分布以计算驱动透镜变焦的电场力.首先数值分析了EWOD效应,并与理论分析及实验结果进行对比,验证数值方法的准确性;然后研究了电压对EWOD驱动的变焦液体透镜焦距的影响;分析了透镜变焦的动态过程;最后讨论了绝缘液体黏度对透镜响应时间及系统稳定性的影响.研究表明:不仅低电压下接触角变化与Lippmann-Young方程吻合良好,且高电压时出现接触角饱和现象,与实验结果一致,数值方法正确;根据数值计算和理论推导,建立了电压与焦距的关系;施加电压的初始时刻,电场力引起接触角突变,透镜需要延迟时间响应接触角的变化;发现绝缘液体黏度过小,系统处于振荡状态,黏度过大,系统处于过阻尼状态.合适的液体黏度可以使系统性能达到最佳. 展开更多
关键词 电流体动力学 晶格玻尔兹曼方法 介电润湿 变焦液体透镜 多组分多相流
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会议消息
10
《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期17-17,共1页
会议名称:中国化学会第15届全国流变学学术会议会议时间:2020年10月17-20日会议地点:重庆市主办方:中国化学会流变学专业委员会共同主办:重庆大学承办方:重庆大学光电工程学院、重庆科技学院建筑工程学院会议主题:流变本构理论与模型、... 会议名称:中国化学会第15届全国流变学学术会议会议时间:2020年10月17-20日会议地点:重庆市主办方:中国化学会流变学专业委员会共同主办:重庆大学承办方:重庆大学光电工程学院、重庆科技学院建筑工程学院会议主题:流变本构理论与模型、流变学测试技术、岩土与地质流变学、工业流变学、聚合物及其加工流变学、电-磁-光流变学、多相多组分体系流变学、食品、医药与生物流变学、石油流变学、流变学教育与普及大会主席:郑强预计规模:250人联系人:余淼电子邮箱:yumiao@cqu.edu.cn电话:13908371615会议内容:流变本构理论与模型、流变学测试技术、岩土与地质流变学、工业流变学、聚合物及其加工流变学、电-磁-光流变学、多相多组分体系流变学、食品、医药与生物流变学、石油流变学、流变学教育与普及。 展开更多
关键词 中国化学会 生物流变学 建筑工程学院 电子邮箱 本构理论 多相多组分 学术会议 重庆大学
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