一、聚合物在环形空间中雷诺数和临界流速、流量的计算（论文文献综述）
胡新宇[1]（2021）在《低注入量条件下新型分压工具结构优化研究》文中认为
于丽[2]（2020）在《高聚物与纳米流体的流变行为及其流动传质特性研究》文中研究表明流体管道输送系统对我国工业及民用基础建设和发展具有重要的意义。在管道系统设计和运行中更加关注节能和环保等问题。高分子聚合物添加剂具有显着的流体减阻效果,而纳米流体可提高能量传递速率,因此二者结合可有效实现降耗节能的目的。目前,对其研究主要集中在流动行为和能量传递性能等方面。而对此类非牛顿流体流变性能有待深入研究。本文采用实验的方法对非牛顿流体流变性能及能量传递性能展开研究,揭示其机理,并为流体管道输送系统和高效热质传递设备设计与运行提供依据。基于非牛顿流体力学理论,利用高精度旋转流变仪,对工程中常见的高分子聚合物羧甲基纤维素钠（CMC）、黄原胶（XG）、聚氧化乙烯（PEO）水溶液以及导热性能优异的多壁碳纳米管（MWCNT）、二氧化钛（TiO2）纳米流体进行流变特性测量,研究了剪切速率、流体浓度以及流体温度对非牛顿流体黏度以及其他流变行为的影响,并探究了它们的流动阻力、传质特性以及剪切降解性能。为了获得可再现、可靠的实验结果,在低浓度纳米流体的黏度和触变特性研究中,提出了一种改进的3ITT实验测试方法,有效地扩展了低剪切速率下的流变测试范围;在对水基MWCNT纳米流体的黏温特性研究中,通过加入制冷剂类物质的方法,有效可控地解决了高浓度纳米流体黏度滞后问题;传统黏度预测模型不能准确描述纳米流体的黏度特性,基于大量流变实验结果,回归出具有较高精度的纳米流体黏度预测模型,该模型耦合了流体浓度、温度和剪切速率三大影响因素;确定了纳米流体由牛顿流体转变为非牛顿流体的临界浓度,研究结果显示此临界浓度与温度无关。在考察高聚物流体的减阻及热质传递特性中,设计构建了一套完整的以波壁管为基本换热单元的流体流动及传质实验系统。在高聚物溶液的流变特性测量及总结分析的基础上,以添加了不同浓度的XG和CMC的溶液为工作流体,详细考察了定常流场和脉动流场下的减阻性能和质量传递性能;采用粒子图像测速（PIV）流场可视化技术手段,分析了波壁管的几何参数以及操作条件对传质性能的影响。通过实验发现,黏弹性流变行为更为突出的XG溶液表现出优越的减阻效果且存在最优减阻浓度;高聚物减阻剂溶液传质性能下降,脉动流场可以有效地强化流路内的热质传递性能,且存在一个最佳的脉动流场操作条件,同时波壁管波幅的增加有效的提高了流体的混合程度,促进了二次流的出现,传质效果得到明显改善。研究和分析MWCNT纳米流体对柔性高聚物PEO溶液剪切降解的影响。结果发现,PEO溶液在低温工况下无降解现象,而温度在25℃及以上时出现剪切降解问题;体积份额为0.0047%的MWCNT-水纳米流体的加入,提高了具有降解问题的高聚物PEO溶液的减阻性能及抗剪切能力。除此之外,高聚物基纳米流体的黏温流变特性显示此流体体系无黏度滞后现象,预示着它作为一种新型能量输运工质在高温热能等工程领域与产业中具有重要的应用价值。
吴兆伟[3]（2020）在《液体内部气泡对雾化的影响研究》文中指出液体雾化广泛应用于化工生产、交通运输以及航空航天等领域,雾化效果的优劣对化学反应或传质的进行存在显着影响。本文使用高速相机和马尔文激光粒度仪研究了含气泡液体的雾化过程,揭示了液体内部气泡强化雾化效果的作用机制,建立了含气泡液体射流破裂及同轴气流式雾化模型。具体内容归纳如下:1.使用空气、CO2、H2和水作为实验介质,研究了含气泡低粘流体的射流破裂过程。发现在射流破裂Rayleigh模式下,含气泡射流破裂长度随着气泡直径的增大而减小,随射流速度的增大而增大。含较小密度气体的液体射流具有更短的破裂长度。通过不稳定性分析与射流扰动机理发现了内部气泡强化射流破裂的作用机制,揭示了不同气体密度条件下射流破裂的变化规律,建立了含气泡射流破裂长度的理论模型。2.研究了不同粘度甘油水溶液的含气泡射流破裂过程,发现内部气泡能够显着缩短高粘流体的射流破裂长度。含气泡高粘流体的射流破裂长度随着气泡直径的增大而减小,随着液体粘度的增大而增大。联合不稳定性理论和液体粘性对气泡诱导速度波动的抑制作用,建立了高粘流体含气泡射流破裂长度模型。3.对含表面活性剂射流的破裂过程进行了研究。发现处于射流破裂Rayleigh模式下的含表面活性射流破裂长度随着表面活性剂浓度的增大而增大。表面活性剂的加入减小了射流表面不稳定波的增长率,表面活性剂在射流表面的不均匀分布诱发了马兰戈尼效应,这二者均会导致射流破裂长度的增大。结合射流不稳定性理论和马兰戈尼效应,获得了含表面活性剂射流破裂长度的理论模型。实验发现射流内部气泡能够显着缩短含表面活性剂射流的破裂长度。射流内部气泡越大,射流破裂长度越小。通过气泡扰动射流速度和吸附表面活性剂的分析,揭示了内部气泡对含表面活性剂射流破裂过程的影响规律。4.研究了含气泡液滴的二次雾化过程,分析了含气泡液滴袋状破裂过程的时间和空间特征。发现随着液滴内部气泡直径的增大,液滴初始变形时间逐渐增大。液滴内部气泡对袋状结构寿命及液滴破裂时间影响较小。从能量守恒角度出发,获得了液滴初始变形时间与气泡直径之间的关系式。随着气泡直径的增大,液滴最大变形直径逐渐增大。通过对含气泡液滴的受力分析,获得了液滴最大变形直径对气泡直径的依赖关系式。液滴内部气泡延缓了液滴破裂模式的转变。基于对实验数据的分析,获得了含气泡液滴二次雾化的临界韦伯数以及液滴袋状破裂与袋状—雄蕊破裂模式间的转换韦伯数。5.研究了含气泡液体同轴气流式雾化的形态学特征及雾化液滴粒径特性。发现在耗气量增加约0.03%的情况下,液体内部气泡可以显着减小雾化液滴直径高达6%。内部气泡对高粘流体同轴气流式雾化存在多方面的影响。首先,内部气泡会减小同轴气流和液体射流之间的相对速度,因而有利于产生更大的雾化液滴;其次,内部气泡会缩短射流表面的Rayleigh-Taylor不稳定波波长,从而有利于产生更小的液滴。第三,气泡的加入会提高气液混合物的粘度,不利于液体雾化形成细小液滴。含气泡高粘流体雾化液滴粒径取决于这三者间的竞争作用。基于不稳定性分析建立了含气泡液体同轴气流式雾化模型,获得了基于多无量纲参数的雾化液滴粒径分布云图,获得了含气泡高粘流体雾化粒径非线性变化规律,提出了基于含气泡的低气耗高效雾化方法。
户春影[4]（2020）在《抽油泵多级软柱塞分级承压特性与试验研究》文中研究说明软柱塞抽油泵作为一种新型的油田举升装置,具有防垢、结构简单、维修方便的特点,对于采用三元复合驱采油技术的井况具有很好的适应性,备受国内外油田的重视。但是,生产中暴露出的软柱塞抽油泵检泵周期短成为制约其推广与应用的瓶颈问题。因此,研究抽油泵多级软柱塞分级承压特性,进行软柱塞的结构设计及参数优化,对延长软柱塞抽油泵的使用寿命、降低原油开采成本具有重要意义。本文以抽油泵多级软柱塞为研究对象,以应变率为参数对聚氨酯、聚醚醚酮试件进行了单轴拉伸、单轴压缩及压缩松弛试验,并通过多种模型对应力-应变进行评估,确定采用表征能力强的Ogden（N=3）模型作为聚氨酯本构模型;同时,分析不同加载速度条件下聚醚醚酮材料拉伸、压缩变形行为,采用相关系数指标描述聚醚醚酮材料流动特性精度,确定JC模型为聚醚醚酮材料的本构模型。针对聚氨酯、聚醚醚酮、丁腈橡胶软柱塞进行有限元分析,确定软柱塞磨损特性试验参数,进行软柱塞与泵筒摩擦磨损模拟试验研究。分析扫描电镜下不同软柱塞材料的磨损形貌,确定聚醚醚酮磨损以疲劳磨损和粘着磨损为主要磨损形式,聚氨酯、丁腈橡胶磨损以疲劳磨损和磨粒磨损为主要磨损形式。探索摩擦系数、磨损量、磨损率随法向载荷、运行速度的变化规律,优选综合性能优良的聚醚醚酮作为软柱塞材料。采用双向流固耦合方法构建多级软柱塞与泵筒的垂直环形狭缝流模型,以拉格朗日-欧拉法描述流体和固体的分界面位移问题,以迭代方式求解计算软柱塞的变形与应力,探索抽油泵多级软柱塞的压力分布规律,得出其分级承压特性。基于流体力学和质量守恒定律分析影响泄漏量的相关因素（包括长度、厚度、软柱塞-泵筒副初始间隙、压差等）,采用理论分析与数值模拟相结合方法探索了它们对泄漏量的影响规律。通过改变软柱塞长度、外径参数优化方案,提出抽油泵多级软柱塞的结构设计及参数优化方法。研制多级软柱塞抽油泵模拟试验装置,通过测试软柱塞级数递增变化时抽油泵的出口压力,揭示出多级软柱塞的压力分布规律,以构建的预测试验模型的测试结果验证了分级承压特性的正确性。利用称重法测量抽油泵出口流体的质量,计算在不同结构参数及运行参数条件下多级软柱塞抽油泵试验测试容积效率,得出试验测试容积效率与数值模拟容积效率之间的误差范围,验证抽油泵多级软柱塞的计算模型及物理模型的可靠性。本文采用理论分析与试验研究方法,揭示了抽油泵多级软柱塞的分级承压特性,研究成果为多级软柱塞抽油泵的推广应用提供了理论基础和科学依据。
王书婷[5]（2020）在《非均匀几何边界条件下固井注水泥顶替效率研究》文中认为为确保油气井井筒具有良好的封隔效果,保障注水泥顶替效率是必要前提,因此需要明确注水泥过程中钻井液和水泥浆在顶替过程中的流动规律,并对顶替效率进行精确评价。但当前固井顶替理论研究大多针对规则的理想井壁条件,而钻完井过程中井下条件复杂,破岩过程中产生的粗糙井壁加之附着的泥饼,使得实际井壁具有不规则的表面形貌,这使得现有理论尚无法真实还原注水泥顶替过程中环形空间内流体的顶替流动规律,进而导致对顶替效率的评价产生了误差。考虑到以上问题,本文针对不规则井壁条件下,钻井液及水泥浆在偏心环空中的流动规律进行了研究,并评价了不规则井壁所导致的非均匀几何边界条件下的注水泥顶替效率,从而为固井参数设计及固井质量评价提供了理论指导。主要研究内容及成果如下:（1）建立了柱坐标系下赫切尔—巴尔克莱模式钻井液、水泥浆偏心环空轴向层流流动模型,得出了赫切尔—巴尔克莱流体在偏心环空中的流速分布情况及压力流量间的数学关系;建立了钻井液偏心环空滞留条件分析模型。编制了数值解计算机程序,对钻井液整体滞留及局部滞留的位置边界、宽度、滞留区域、顶替效率等进行了数值计算与分析。结果表明:流场压力梯度增加,钻井液局部滞留层厚度减小,顶替效率增加;偏心度增加,顶替效率降低;层流顶替流动条件下,降低钻井液屈服应力,提高驱替液屈服应力,有助于改善钻井液局部滞留状况,提高顶替效率。（2）建立了均匀井径注水泥顶替流动分析模型及数值模拟计算方法,对水泥浆与钻井液界面顶替的演化过程进行了数值模拟计算,分析了钻井液及水泥浆的流体性能、流场压力梯度、偏心度、正密度差等不同工况条件对顶替效率的影响规律。结果表明:偏心环空注水泥顶替流动中,流体顶替参数存在优化配比,从而为施工提供理论指导。（3）考虑井壁的非均匀性,研究了流体流动产生的沿程摩阻损失,分析了沿程损失与切应力的关系,分析了环空非均匀几何边界井壁的钻井液微元体力学作用,建立了非均匀几何边界井壁侧与套管侧顶替界面边界位置计算模型,实现了钻井液的滞留情况的定量评价。结果表明:井斜角在30°～45°偏心度为0.3～0.4之间,顶替液面相对稳定且顶替效率较高;井斜角在45°～60°密度差为300kg/m3～700kg/m3时顶替效率较高;不同驱动压力梯度条件下,尽量提高流场压力梯度,有助于提高顶替效率。（4）针对非均匀井壁的非线性环空几何条件,运用格子玻尔兹曼方法,选定格子玻尔兹曼方法的基本模型及曲面边界条件,建立了描述非均匀几何边界井壁的几何模型,阐述了非均匀几何边界井壁在格子玻尔兹曼模型中的实现方法;建立了非均匀几何边界条件注水泥顶替数值模拟方法的模型,分析了不同参数非均匀井壁对顶替效率影响规律及其他常规注水泥顶替流动参数对顶替效率的影响规律。结果表明:粗糙程度越大,顶替效率越低;粗糙度变化越剧烈顶替效率越低,说明保持井壁的均匀性可提高顶替效率。本文通过采用理论模型推导和数值模拟相结合的研究方法,对偏心环空注水泥顶替流动在均匀井壁及非均匀几何边界井壁两种情况下进行研究,研究成果揭示了偏心环空注水泥顶替流动顶替效率规律,丰富了注水泥顶替理论,为偏心环空注水泥顶替参数的优化设计提供了理论依据,对现场固井施工具有一定的指导意义。
李银朋[6]（2020）在《内杆与外筒偏心自转诱发平面流场分析》文中进行了进一步梳理石油钻井中,下部钻柱的涡动会引发钻具的疲劳损坏,增加钻井成本。钻井液动力学与钻柱动力学相结合是钻柱涡动理论研究的必然。钻柱涡动下的流场分析是研究钻井液的流体作用力以及钻柱涡动规律的基础,为此,本文通过理论及数值计算、模拟仿真、PIV测量实验等三种方法,对内杆与外筒偏心自转诱发的平面流场进行分析。建立了柱坐标系下内杆与外筒同心自转诱发牛顿流体平面层流流动的动力学方程,结合边界条件,得到了切向速度、压力和流函数的解析解。建立了双极坐标系下,考虑惯性力的内杆与外筒偏心自转诱发牛顿流体平面层流流动的流函数-涡量控制方程,给出了速度、流函数、涡量等参数的边界条件。基于有限差分方法对流函数-涡量控制方程进行了离散,Lax-Wendroff格式显式推进求解对流项,全隐式求解扩散项,超松弛迭代法求亥姆霍兹方程,通过Matlab软件进行编程仿真。结果表明:除了内杆与外筒反方向偏心自转外的其它工况下,二次流出现都存在偏心率的临界值;出现了类似于泰勒涡的面涡;二次流的涡心会发生偏移,主要是惯性力的影响;仅内杆偏心自转或仅外筒自转时,二次流区域随着偏心率和转速的增大而增大;内杆与外筒同方向偏心自转时,二次流区域随着偏心率、外筒转速的增大而增大,随着内杆转速的增大而减小;内杆与外筒反方向偏心自转时,二次流区域随着偏心率、内杆转速的增大而增大,随着外筒转速的增大而减小。利用Ansys软件建立了内杆与外筒偏心自转的几何模型,进行了网格划分。对网格无关性进行了检查和验证。通过Ansys fluent软件对偏心平面流场进行了仿真,二次流的变化规律与模型的数值解分析结果一致。内杆上的动压分布表明:仅内杆偏心自转时,偏心率越大、转速越高,动压效应越显着,动压力由最窄间隙指向最宽间隙;内杆与外筒偏心自转时,动压力由外筒自转引起流动的流体从中间位置流入最窄间隙的一侧指向从中间位置流向最宽间隙的一侧。研制了内杆与外筒自转诱发流体平面流场的测量实验台,通过PIV技术分别对丙三醇水溶液和水的平面流场进行了测量和分析。二次流的变化规律与模型的数值解结果、软件仿真结果一致。不同流体的实验结果表明:仅内杆偏心自转时,流体为水的二次流出现的偏心率临界值更大;内杆与外筒同方向偏心自转时,流体为丙三醇水溶液的二次流出现的偏心率临界值更大;其它变化规律一致。最后,利用PIV实验结果验证了模型的数值解的正确性,同时也验证了软件仿真结果的可信性。本文的研究不仅为运动坐标系下考虑惯性力的内杆涡动诱发平面流场的分析奠定了理论基础,而且对于分析钻柱偏心自转工况下的钻井液的动压效应、流动压耗、携岩能力等具有重要的工程意义。
罗腊安[7]（2020）在《简单直通道中微米颗粒无标记磁分离的研究》文中指出微流控芯片具有成本低、尺寸小和样品消耗小等优势,在生物医学领域中蓬勃发展,特别是颗粒/细胞分离方面。由于磁场灵活可控、几乎不产生热量、不需要昂贵的外部系统作为辅助,磁场驱动的微流控芯片被众多学者相继提出。磁流体是表面活性剂包被的磁性纳米颗粒在水溶液或有机溶液中的稳定胶体悬浮液,由于其具有较大的磁化率,在基于负磁泳原理的颗粒/细胞分离技术中被广泛使用。针对新兴的无标记颗粒/细胞分离技术,本文采用磁场倾斜和流场多相两种颗粒磁分离的方法,并开展系统的理论和实验研究,旨在启发相关领域研究人员的思考,促进颗粒无标记磁分离的发展,最终能够应用到癌细胞的分离和检测上。针对永磁铁倾斜建立了磁流体中颗粒运动的模型,推导出作用在颗粒上的磁力表达式,磁力与颗粒大小、颗粒-磁流体的磁化率相对大小和倾斜角度有关,简单地量纲分析了颗粒的运动轨迹。聚苯乙烯颗粒是非磁性的,磁化率近似等于零,磁流体的磁化率为正值,两者磁化率之差为负值,磁力为负值,颗粒朝着磁通密度较低的区域运动,当两块永磁铁同极相对放置时通道中心处产生零场强区域,引起颗粒聚集。永磁铁倾斜一定角度后,通道中心线上的磁场强度和磁力都将突变转向,基于突变值和实际血液通量确定倾斜角度的范围为0°20°。模型引入粘性阻力系数来考虑通道壁面对颗粒运动的影响,并根据磁力与粘性阻力平衡关系推导出颗粒速度的计算公式,颗粒速度分布曲线和磁场强度一致。引入雷诺数判断矩形微通道中流体的流动状态,并根据通道入口流量与压降的关系推导出矩形通道中流体速度的计算公式,流体速度在通道横截面上呈抛物线分布。由于永磁铁的磁场强度对称分布特性,颗粒在通道内的运动轨迹取决于磁力和惯性力之间的相对大小,基于最大磁力计算出临界流量以避免颗粒在通道前端形成环形。针对生物颗粒在磁流体中的暴露时间不宜过长的问题,采用流体多相的方法使生物颗粒重新悬浮到去离子水或缓冲液中,研究了不同通道入口流量下通道内各流体宽度的分布情况,探讨了磁场对界面分布的影响。根据牛顿流体应力应变之间的关系,推导出通道内去离子水和磁流体的宽度变化规律,两者宽度比是粘度比和速度比的乘积。流体之间的表面张力是颗粒突破界面的主要障碍,基于最大表面张力计算出临界磁场。磁流体浓度越小、颗粒直径越大,所需的临界磁场越小,颗粒越容易突破界面。在理论计算的基础上,结合COMSOL软件模拟计算了磁场、流场、颗粒轨迹和相界面,磁场强度和流速的模拟结果与理论计算一致。开展了临界流量、倾斜角度和剩余磁化强度对颗粒聚集影响的实验研究,实验结果较好地验证了理论预测。提高聚集效率可以从以下几个因素来考虑:磁流体浓度、颗粒大小、永磁铁剩余磁化强度、永磁铁与通道之间的距离以及通道入口流量。探索了磁场、通道入口角度和通道入口流量比对相界面的影响。通道内磁流体的宽度受到磁场的影响,在通道长度上呈现磁场强度的变化规律。通道入口角度为45°或60°、去离子水和磁流体的通道入口流量比超过7:1时,可以形成较为清晰的界面。本文通过理论分析、数值模拟和实验验证三个方面对颗粒磁分离进行了系统的研究,其中永磁铁倾斜的方法在之前的研究中并未被提出,希望可以为颗粒/细胞无标记磁分离领域的研究人员提供相应的理论和实验参考。
吴杰[8]（2020）在《大港油田小井眼固井质量》文中提出为提高大港油田小间隙井的固井质量,论文从大港油田的实际出发,重点探索了小间隙井注水泥准确计算流动阻力的方法、提高顶替效率的技术措施、防止油气水窜综合技术,提出了适合大港油田小间隙井设计方法和工艺技术,并在现场多口小间隙井进行了应用试验,显着提高了大港油田小间隙井的固井质量,表明本文提出的设计方法与工艺技术,在大港油田小间隙井固井有较好的试验价值。主要作了以下几项的工作:（1）分析研究了温度和环空间隙对注水泥流动计算的影响,说明了温度估计偏差和环空间隙小,是导致用常规方法进行小间隙井固井设计发生很大偏差的根本原因。（2）建立了含温度系数的流体剪切力模型。用该模型,可预测不同温度条件下水泥浆或钻井液的流变性能。（3）提出了幂律流体在小间隙环空流动的流态判别标准,并引入水力直径,建立了小间隙偏心环空修正的雷诺数计算法和修正的流动摩阻系数计算法。（4）提出用统计确定小间隙井段摩阻系数的方法。（5）提出小间隙环空套管居中度应大于80%,以及采用前置液紊流和增加前置液紊流程度,是提高顶替效率的有效措施。（6）提出了根据地层气窜潜力大小,进行设计防窜水泥浆具体方法。（7）用本研究的综合技术,在大港油田多口小间隙井固井中进行了应用试验。
刘佳佳[9]（2020）在《气流辅助离心纺丝气体流场和聚合物拉伸模型研究》文中认为离心纺丝是利用旋转喷丝头产生的惯性离心力将聚合物熔体或溶液拉伸成纤维的方法。随着纳米纤维的出现和科技的进步,学者们发现了离心纺丝在纳米纤维制备方面的优势,与常见的用于制备纳米纤维的静电纺丝相比,离心纺丝产量更高,不仅能够进行溶液纺丝,还能够进行熔体纺丝。本文将辅助气流引入离心纺丝技术中,在惯性力以外再加上一个气流力,使聚合物丝条在气流力和惯性力共同作用下拉伸变细,以制备出更细的纤维。本文的研究目的是建立气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模型,以实现纤维直径的预测。本文采用数值模拟和实验测试的方法对气流辅助离心纺丝的气体流场和聚合物拉伸进行了研究。先是建立了气体流场模型并进行了数值模拟,再用热线风速仪测量了气体速度,对模拟结果进行了验证。然后建立了聚合物拉伸模型并进行了数值模拟,对模拟结果进行了验证。本文围绕气流辅助离心纺丝的气体流场和聚合物拉伸开展了下列研究工作。（1）建立了面向气流辅助离心纺丝的圆周排列气流喷嘴组的气体流场模型,并进行了数值模拟。本文建立了面向气流辅助离心纺丝的圆周排列气流喷嘴组的气体流场模型。该模型由质量守恒方程、动量守恒方程、湍流模型和边界条件组成。根据喷嘴组的工作条件,计算了流动的雷诺数,引入了标准k-ε双方程模型。应用Gambit和Fluent软件,对不同离心转速和气体初始速度下的气体流场进行了数值模拟。模拟结果表明,离心转速改变不会对气体速度衰减曲线的形状造成很大影响。在离心器旋转的基础上增加喷射气流可以增大喷嘴处的气体速度,整个纺丝区域的流场是离心旋转与喷射气流叠加的结果。离心旋转本身会在喷嘴附近形成气流圈。喷射气流由于惯性作用会形成抛物线状的气尾,气体流线的模拟结果显示,喷射气流运行一段距离后有返回喷嘴组旋转中心的现象。（2）通过测量圆周排列气流喷嘴组气体流场的气体速度,对气体流场模型进行了实验验证。本文应用IFA300型热线风速仪对圆周排列气流喷嘴组气体流场的气体速度进行了测量。测量不同离心转速和气体初始速度下喷嘴中心轴线方向上若干位置的气体速度。将无量纲化处理后的气体速度实测值与模拟值进行了比较,结果显示模拟值与实测值具有同样的变化趋势:喷嘴附近的气体速度略大于气体喷出的速度。当离心转速超过880 r/min时,气体速度随着距喷嘴距离的增加呈下降趋势,尤其在前期迅速下降,原因在于喷丝头周围的气流圈快速消耗了喷射气流的能量。同时,在刚出喷嘴一小段距离的位置上,气体速度出现一个小峰值后缓慢下降,这个小峰值即是喷丝头旋转形成的气流圈的位置。实验测量结果证明了本文所建气体流场模型的有效性。（3）建立了离心纺丝聚合物拉伸模型,并进行了数值模拟和初步验证。本文将聚合物熔体出喷嘴后的细化过程认为是在纺丝线上的拉伸流动,暂不考虑气体流场对聚合物拉伸的影响,分析了聚合物熔体质点的受力和热传递,建立了离心纺丝聚合物拉伸模型。应用Matlab软件模拟了聚合物拉伸过程,获得了外切圆半径数据、流线形状、聚合物熔体丝条温度和直径。根据模拟结果,分析了聚合物在不同条件下的熔体流线,对比了不同条件下模拟的纤维直径和文献实测直径。结果表明:聚合物熔体质点从喷嘴喷出后运行一段时间有返回离心基圆的现象,粘性力越小,聚合物熔体在一个返回周期内的流线越长;聚合物熔体丝条的最小直径会出现在距离离心器旋转中心最远的位置;在不同离心转速和聚合物初始温度条件下,纤维直径模拟值与实测值变化趋势一致,吻合较好,证明了聚合物拉伸模型的有效性。（4）建立了气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模型,并进行了数值模拟。本文通过引入气流力,建立了气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模型。气流力由空气阻力公式确定,从气体流场模拟结果中提取气体速度,得到气体速度对相应质点坐标的回归方程,公式中气体速度来自于气体流场模拟结果。利用Matlab软件编写计算程序,模拟了聚合物熔体丝条的直径和聚合物熔体质点的流线,比较了不同气体初始速度条件下的模拟结果。气体流场模拟结果显示,无论离心转速和气体初始速度为多少,最终流线上的气体速度都会下降到25 m/s左右。比较不同离心转速下气体速度衰减曲线发现,衰减曲线的形状不受离心转速的影响,且气体初始速度越大,气体速度衰减越快。聚合物熔体流线形状和直径的模拟结果显示,增加辅助气流影响聚合物丝条直径和聚合物熔体流线上质点的矢径。在同样的离心转速下,气体初始速度越大,矢径越大,直径越小;在同样的气体初始速度下,离心转速越大,直径越小。离心转速对矢径的影响不如气体初始速度对矢径的影响大。（5）利用离心纺丝装置制备了纤维,通过测量纤维直径对聚合物拉伸模型进行了实验验证。本文利用简易离心纺丝装置在不同离心转速和聚合物初始温度条件下,用熔融的聚丙烯切片制备了纤维。利用聚合物拉伸模型模拟了不同工艺条件下的纤维直径。对纤维拍摄了扫描电子显微镜照片,应用图像分析软件测量了所制备纤维的直径,与模拟结果进行了对比。对比结果显示,在不同工艺条件下,纤维直径模拟值与实测值变化趋势一致,吻合较好,从而证明了本文所建聚合物拉伸模型的有效性。此外,引入辅助气流能够减小纤维直径。研究发现,离心转速和聚合物初始温度均对纺丝结果有影响。离心转速越大,聚合物初始温度越高,则纤维越细。当离心转速低于900 r/min或者聚合物初始温度低于220℃,离心纺丝成纤和成网的效果会变差。综上所述,本文建立了面向气流辅助离心纺丝的圆周排列气流喷嘴组的气体流场模型,进行了数值模拟和实验验证;建立离心纺丝聚合物拉伸模型和气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模型,进行了数值模拟。利用离心纺丝装置制备了纤维,应用图像分析方法测量纤维直径,对模拟结果进行了实验验证。本文建立的气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模型有助于科学地预测离心纺丝纤维直径,有利于优化和改进离心纺丝设备与工艺,为建立这种新型超细纤维制备方法的理论基础做出了积极贡献。
张伟东[10]（2019）在《考虑弹性湍流聚合物驱微观渗流机理研究》文中研究表明化学驱提高采收率方法中,聚合物驱占据着重要地位,在油田的工业化应用中取得了良好的效果。人们对层流流态下的聚合物驱微观渗流机理进行了大量的实验和理论研究,从实验和现场数据来看,聚合物的弹性效应可以提高驱替效率。近来,在微观驱油实验中发现低雷诺数（Re）、高威森博格数（We）的聚合物溶液在多孔介质中流动时能够诱发弹性湍流现象,进而降低残余油饱和度。但是目前对湍流流态下聚合物溶液的微观渗流机理的研究较少,尤其缺乏定量描述。因此,本文在层流流态下的粘弹性聚合物溶液微观渗流机理的研究基础上,基于计算流体力学方法（CFD）开展了考虑弹性湍流的粘弹性聚合物驱微观渗流机理研究。首先建立了考虑弹性湍流的聚合物溶液单相渗流数学模型,采用对数构象方法对数学模型进行变换,利用有限体积法对数学模型离散,形成了描述粘弹性聚合物溶液弹性湍流特征的数值计算方法,提高了代表聚合物溶液弹性的We值。深入研究了粘弹性聚合物溶液在盲端孔道和突扩-收缩孔道简化模型中的流动规律,从速度波动和湍流强度的变化特征,给出了弹性湍流发生的临界条件,从流线、速度等值线、应力和压力等角度研究了发生弹性湍流前后聚合物溶液在多孔介质内渗流规律的变化,进而揭示了弹性湍流对粘弹性聚合物溶液微观渗流特征及微观波及效率的影响。结果表明,在低Re条件下,高弹性聚合物溶液在多孔介质中发生弹性湍流的临界威森博格数Wec为510。弹性湍流改变了盲端和凸角内的涡流大小及涡心的位置,进而扩大聚合物溶液的微观波及面积。此外,弹性湍流增大了盲端和凸角内的偏应力,在死油区内压力等值线比较密集,形成了较高的附加压降,增大了进出口压差,为残余油的流动提供了动力来源。发生湍流前,微观波及效率随着Re的增大明显增加,发生湍流后,由于聚合物溶液的弹性效应主导占优,Re对微观波及效率影响很小。发生弹性湍流时,盲端孔道中的微观波及效率较We=0时提高了21%38%,突扩-收缩孔道中的微观波及效率较We=0时提高了8%16%,因此弹性湍流对提高多孔介质内残余油的微观波及效率具有较大的贡献。研究结果为油田聚合物驱油体系设计、筛选、注入工作制度的确定提供了重要的理论支持,同时拓展、丰富了粘弹性聚合物驱微观渗流机理。
二、聚合物在环形空间中雷诺数和临界流速、流量的计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚合物在环形空间中雷诺数和临界流速、流量的计算（论文提纲范文）
（2）高聚物与纳米流体的流变行为及其流动传质特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 高聚物减阻流体 |
| 1.2.1 高聚物减阻溶液流动特性 |
| 1.2.2 高聚物流体能量传递特性及其强化方法 |
| 1.3 纳米流体 |
| 1.3.1 纳米流体的流动与能量传递特性 |
| 1.3.2 纳米流体流变特性及黏度模型 |
| 1.4 减阻剂基纳米流体 |
| 1.5 本文主要研究工作 |
| 2 实验装置设计与实验方法 |
| 2.1 材料性能分析 |
| 2.2 流变学行为实验设计方案 |
| 2.2.1 设备简介 |
| 2.2.2 流变学实验原理 |
| 2.2.3 参数设定及仪器校正 |
| 2.3 流动及传质实验装置设计 |
| 2.3.1 实验装置设计原理 |
| 2.3.2 装置标定及操作参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高聚物溶液流变学特性 |
| 3.1 CMC溶液流变特性研究 |
| 3.1.1 稳态流变测试 |
| 3.1.2 动态流变测试 |
| 3.2 XG溶液流变特性研究 |
| 3.2.1 稳态流动测试 |
| 3.2.2 动态扫描测试 |
| 3.2.3 动态黏弹性温度扫描测试 |
| 3.3 PEO溶液流变学特性 |
| 3.3.1 稳态流变测试 |
| 3.3.2 动态流变测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 单一纳米流体流变学行为 |
| 4.1 MWCNT-水纳米流体流变特性 |
| 4.1.1 触变性 |
| 4.1.2 流动与黏度行为 |
| 4.1.3 黏温特性 |
| 4.1.4 基液对流变特性的影响 |
| 4.2 TiO_2-水纳米流体流变特性 |
| 4.2.1 触变性 |
| 4.2.2 黏温特性 |
| 4.2.3 预测黏度关系式 |
| 4.3 高聚物基纳米流体流变特性 |
| 4.3.1 流动行为 |
| 4.3.2 黏温特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 杂化纳米流体流变行为 |
| 5.1 MWCNT/TiO_2-水杂化纳米流变行为 |
| 5.1.1 盐对触变性的影响 |
| 5.1.2 盐对黏温特性的影响 |
| 5.1.3 杂化纳米流体的预测黏度关系式 |
| 5.2 MWCNT(60)/TiO_2(40)-水杂化纳米流体流变特性 |
| 5.2.1 黏温特性 |
| 5.2.2 触变性与黏度 |
| 5.2.3 预测黏度关系式 |
| 5.3 MWCNT(60)/TiO_2(40)-PG(20)/水(80)杂化纳米流体 |
| 5.3.1 触变性与黏温特性 |
| 5.3.2 流动与黏度行为 |
| 5.4 MWCNT(60)/TiO_2(40)-PG(20)/水(50)杂化纳米流体流变特性 |
| 5.4.1 触变性与黏度行为 |
| 5.4.2 黏温特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 高聚物流体的流动与质量传递特性研究 |
| 6.1 参数说明 |
| 6.2 定常流场下XG溶液的流动特性 |
| 6.3 定常流场下CMC溶液的流动特性 |
| 6.4 脉动流场下CMC溶液的质量传递特性 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 高聚物溶液的降解分析 |
| 7.1 测量方法 |
| 7.2 减阻性能 |
| 7.3 降解行为 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 实验测试误差分析 |
| 作者简介 |
（3）液体内部气泡对雾化的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究内容 |
| 1.3 论文的主要创新点 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 雾化概述 |
| 2.1.1 雾化简介 |
| 2.1.2 雾化分类 |
| 2.1.3 雾化的表征与测量 |
| 2.2 圆柱射流初次雾化 |
| 2.2.1 影响射流初次雾化的因素 |
| 2.2.2 射流破裂模式 |
| 2.3 二次雾化 |
| 2.4 气流式雾化 |
| 2.4.1 环形液膜射流的气流式雾化 |
| 2.4.2 圆柱射流的同轴气流式雾化 |
| 2.5 气泡雾化 |
| 2.6 非牛顿流体的雾化 |
| 2.7 文献综述小结 |
| 第3章 内部气泡对低粘流体射流破裂过程的影响机理研究 |
| 3.1 实验装置与流程 |
| 3.2 射流内部气泡的测量 |
| 3.3 含气泡射流破裂的形态学特征 |
| 3.4 内部气泡对低粘流体射流破裂长度的影响 |
| 3.4.1 低粘流体射流破裂长度 |
| 3.4.2 气泡尺寸对射流破裂长度的影响 |
| 3.4.3 气体密度对射流破裂长度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 内部气泡对高粘流体射流破裂过程的影响机理研究 |
| 4.1 实验装置与介质 |
| 4.2 高粘流体射流破裂过程 |
| 4.3 含气泡高粘流体射流破裂形态学特征 |
| 4.4 含气泡高粘流体的射流破裂长度 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 内部气泡对含表面活性剂射流破裂过程的影响 |
| 5.1 实验流程与介质 |
| 5.2 含表面活性剂射流的破裂特征 |
| 5.3 含气泡表面活性剂射流的破裂特征 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 含气泡液滴的二次雾化 |
| 6.1 实验装置与流程 |
| 6.2 含气泡液滴袋状破裂特征 |
| 6.2.1 袋状破裂时间特征 |
| 6.2.2 袋状破裂空间特征 |
| 6.3 含气泡液滴袋状破裂的转换韦伯数 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 含气泡液体同轴气流式雾化研究 |
| 7.1 实验流程与方法 |
| 7.2 含气泡低粘流体同轴气流式雾化形态学特征 |
| 7.3 含气泡低粘流体同轴气流式雾化液滴粒径特征 |
| 7.3.1 雾化液滴粒径的时间演变 |
| 7.3.2 雾化液滴粒径的影响因素分析 |
| 7.3.3 雾化液滴粒径的误差传递分析 |
| 7.5 含气泡高粘流体同轴气流式雾化 |
| 7.5.1 实验装置与介质 |
| 7.5.2 高粘流体的雾化特征 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士在读期间发表和投稿论文 |
（4）抽油泵多级软柱塞分级承压特性与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 抽油泵的发展概况 |
| 1.3 软柱塞抽油泵的研究进展 |
| 1.3.1 自补偿软柱塞泵及研究进展 |
| 1.3.2 非自补偿软柱塞泵及研究进展 |
| 1.4 流固耦合研究 |
| 1.4.1 流固耦合概述 |
| 1.4.2 流固耦合方法研究 |
| 1.5 本文主要研究内容、方案及方法 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 研究方案 |
| 1.5.3 主要研究方法 |
| 第二章 软柱塞材料的基本力学性能试验与本构模型 |
| 2.1 软柱塞材料的基本力学性能试验 |
| 2.1.1 多级软柱塞抽油泵的工作原理 |
| 2.1.2 软柱塞材料的初步确定 |
| 2.1.3 聚氨酯基本力学性能试验 |
| 2.1.4 聚醚醚酮基本力学性能试验 |
| 2.2 聚氨酯的本构模型 |
| 2.2.1 聚氨酯本构模型描述 |
| 2.2.2 聚氨酯本构模型 |
| 2.2.3 聚氨酯材料本构模型拟合 |
| 2.2.4 聚氨酯材料本构模型常数 |
| 2.3 聚醚醚酮的本构模型 |
| 2.3.1 Johnson-Cook模型 |
| 2.3.2 修正Johnson-Cook模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 软柱塞材料的磨损机理与试验研究 |
| 3.1 软柱塞材料的磨损试验参数确定 |
| 3.1.1 软柱塞材料的性能检测 |
| 3.1.2 软柱塞与泵筒摩擦力分析 |
| 3.1.3 软柱塞与泵筒的接触应力计算 |
| 3.1.4 试验参数确定 |
| 3.2 软柱塞材料的磨损试验结果及分析 |
| 3.2.1 聚氨酯试件的试验结果及分析 |
| 3.2.2 聚醚醚酮试件的试验结果及分析 |
| 3.2.3 丁腈橡胶试件的试验结果及分析 |
| 3.2.4 三种材料的试验对比分析 |
| 3.3 抽油泵多级软柱塞的磨损机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于双向流固耦合多级软柱塞的压力特性分析 |
| 4.1 软柱塞-泵筒副缝隙流研究 |
| 4.1.1 软柱塞-泵筒副泄漏分析 |
| 4.1.2 软柱塞-泵筒副流态分析 |
| 4.2 软柱塞双向流固耦合模型的建立 |
| 4.2.1 流体力学控制方程 |
| 4.2.2 双向流固耦合计算流程 |
| 4.2.3 网格划分 |
| 4.2.4 边界条件 |
| 4.3 不同因素对软柱塞抽油泵泄漏量影响 |
| 4.3.1 软柱塞长度对抽油泵泄漏量影响 |
| 4.3.2 软柱塞厚度对泄漏量影响 |
| 4.3.3 软柱塞-泵筒副初始间隙对泄漏量影响 |
| 4.3.4 压差对泄漏量影响 |
| 4.4 抽油泵多级软柱塞的长度优化 |
| 4.4.1 第一级软柱塞泄漏量 |
| 4.4.2 第二级软柱塞长度 |
| 4.5 抽油泵多级软柱塞压力特性 |
| 4.5.1 网格划分及约束设置 |
| 4.5.2 长度优化后的压力场 |
| 4.5.3 外径优化后的压力场 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 多级软柱塞抽油泵模拟试验研究 |
| 5.1 试验方案及设备 |
| 5.2 抽油泵多级软柱塞分级承压特性 |
| 5.2.1 上、下冲程 |
| 5.2.2 分级承压特性 |
| 5.3 多级软柱塞抽油泵容积效率 |
| 5.3.1 结构参数对容积效率的影响 |
| 5.3.2 运行参数对容积效率的影响 |
| 5.3.3 不同计算方法比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 附录 A1 聚氨酯试件参数 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）非均匀几何边界条件下固井注水泥顶替效率研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 创新点摘要 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 注水泥顶替流动国内外研究现状 |
| 1.3 格子玻尔兹曼的发展与应用 |
| 1.3.1 格子玻尔兹曼的发展 |
| 1.3.2 格子玻尔兹曼的应用 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 偏心环空均匀井壁中钻井液流动与滞留 |
| 2.1 钻井液及水泥浆流变模式 |
| 2.2 偏心环空中赫切尔—巴尔克莱流体的流动 |
| 2.2.1 偏心环空几何条件 |
| 2.2.2 钻井液及水泥浆本构方程 |
| 2.2.3 钻井液轴向层流运动方程 |
| 2.2.4 视粘度函数及速度分布函数 |
| 2.2.5 流量、压力计算公式 |
| 2.3 偏心环空赫切尔—巴尔克莱流体整体滞留模型 |
| 2.4 偏心环空中钻井液局部滞留边界位置的确定 |
| 2.4.1 偏心环空钻井液滞留的分析 |
| 2.4.2 偏心环空钻井液局部滞留分析 |
| 2.4.3 偏心环空注水泥顶替效率计算模型 |
| 2.5 滞留模型的模拟计算与分析 |
| 2.5.1 模拟计算程序开发背景介绍 |
| 2.5.2 模拟程序开发的计算方法 |
| 2.5.3 模拟程序的模块介绍 |
| 2.5.4 整体滞留状况模拟计算与分析 |
| 2.5.5 局部滞留状况模拟计算与分析 |
| 本章小结 |
| 第三章 偏心环空均匀井壁顶替流动的数值模拟 |
| 3.1 雷诺时均控制方程 |
| 3.2 雷诺应力输运方程 |
| 3.3 湍流k-ε两方程模型 |
| 3.3.1 湍动能输运方程 |
| 3.3.2 耗散的运输方程 |
| 3.3.3 模型的高雷诺数形式 |
| 3.3.4 模型的低雷诺数形式 |
| 3.3.5 VOF模型 |
| 3.4 偏心环空顶替效率数值模拟分析 |
| 3.4.1 模型的建立 |
| 3.4.2 顶替速度对顶替效率的影响 |
| 3.4.3 偏心度对顶替效率的影响 |
| 3.4.4 正密度差对顶替效率的影响 |
| 3.4.5 流体的流变参数对顶替效率的影响 |
| 3.4.6 流场压力梯度对顶替效率的影响 |
| 本章小结 |
| 第四章 偏心环空非均匀几何边界井壁注水泥顶替流动模型 |
| 4.1 非均匀几何边界井壁流动的阻力 |
| 4.1.1 沿程阻力损失 |
| 4.1.2 沿程损失与切应力之间的关系 |
| 4.1.3 沿程阻力损失计算 |
| 4.1.4 阻力系数的确定 |
| 4.2 偏心环空非均匀几何边界井壁顶替界面边界位置计算模型 |
| 4.2.1 非均匀几何边界井壁偏心环空钻井液滞留位置分析 |
| 4.2.2 均匀井壁侧顶替界面边界位置计算模型 |
| 4.2.3 非均匀几何边界井壁侧顶替界面边界位置计算模型 |
| 4.2.4 套管侧顶替界面边界位置计算模型 |
| 4.2.5 非均匀几何边界井壁偏心环空注水泥顶替效率计算模型 |
| 4.3 偏心环空非均匀井壁与均匀井壁钻井液滞留厚度及顶替效率影响因素分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 偏心环空非均匀几何边界井壁的注水泥顶替效率模型研究 |
| 5.1 格子玻尔兹曼方法多松弛(MRT)模型 |
| 5.1.1 基本原理 |
| 5.1.2 基本模型 |
| 5.1.3 宏观方程 |
| 5.2 格子玻尔兹曼方法的曲面边界条件 |
| 5.2.1 反弹格式 |
| 5.2.2 虚拟平衡态格式 |
| 5.2.3 插值格式 |
| 5.2.4 非平衡态外推格式 |
| 5.3 非均匀几何边界在格子玻尔兹曼中的实现 |
| 5.3.1 粗糙结构网格划分 |
| 5.3.2 分形方法在LBM中的实现 |
| 5.3.3 表面粗糙结构对管道流动的影响 |
| 5.3.4 分形维数对管道流动的影响 |
| 5.4 偏心环空非均匀几何边界井壁的注水泥顶替数值模拟 |
| 5.4.1 模型建立 |
| 5.4.2 非均匀性对顶替效率的影响 |
| 5.4.3 非均匀几何边界井壁下注入速度对顶替效率的影响 |
| 5.4.4 非均匀几何边界井壁下钻井液与水泥浆的正密度差对顶替效率的影响 |
| 5.4.5 非均匀几何边界井壁下流场的压力梯度对顶替效率的影响 |
| 5.4.6 非均匀几何边界井壁下流体流变参数对顶替效率的影响 |
| 5.4.7 现场模拟计算 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文、科研、专利情况 |
| 致谢 |
（6）内杆与外筒偏心自转诱发平面流场分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 内杆与外管同时自转的环空流场 |
| 1.2.2 内杆自转的环空流场 |
| 1.2.3 内杆涡动的环空流场 |
| 1.3 课题来源及本文主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 |
| 第2章 内杆与外筒偏心自转诱发平面流场的理论及数值分析 |
| 2.1 内杆与外筒同心自转诱发层流流动的数学模型及解析解 |
| 2.2 内杆与外筒偏心自转诱发平面流场的数学模型及解 |
| 2.2.1 忽略惯性力的惯性坐标下的数学模型 |
| 2.2.2 忽略惯性力的非惯性坐标下的数学模型及解析解 |
| 2.2.3 考虑惯性力的惯性坐标下的数学模型及数值解 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 内杆与外筒偏心自转诱发平面流场的仿真分析 |
| 3.1 建立几何模型和网格划分 |
| 3.1.1 几何模型的建立 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 网格无关性检查 |
| 3.2 计算设置 |
| 3.3 Ansys fluent仿真结果分析 |
| 3.3.1 仅内杆偏心自转的流场 |
| 3.3.2 仅外筒自转的流场 |
| 3.3.3 内杆与外筒同方向偏心自转的流场 |
| 3.3.4 内杆与外筒反方向偏心自转的流场 |
| 3.4 内杆与外筒偏心自转诱发流体作用在内杆上的压力 |
| 3.4.1 仅内杆偏心自转下的内杆上的压力 |
| 3.4.2 内杆与外筒同方向偏心自转下的内杆上的压力 |
| 3.4.3 内杆与外筒反方向偏心自转下的内杆上的压力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 内杆与外筒偏心自转诱发平面流场的PIV实验研究 |
| 4.1 内杆与外筒偏心自转诱发平面流场的测量实验装置及方法 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验步骤 |
| 4.2 PIV系统调试 |
| 4.3 PIV实验结果分析 |
| 4.3.1 流体为丙三醇水溶液的流场分析 |
| 4.3.2 流体为水的流场分析 |
| 4.3.3 不同流体的流场对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 内杆与外筒偏心自转诱发平面流场的对比分析 |
| 5.1 仅内杆偏心自转的流场 |
| 5.2 仅外筒自转的流场 |
| 5.3 内杆与外筒同方向偏心自转的流场 |
| 5.4 内杆与外筒反方向偏心自转的流场 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）简单直通道中微米颗粒无标记磁分离的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有标记生物颗粒的磁分离 |
| 1.1.1 功能化的磁性纳米颗粒 |
| 1.1.2 有标记的磁驱微流体系统 |
| 1.2 无标记颗粒磁分离的媒介 |
| 1.2.1 顺磁盐溶液 |
| 1.2.2 磁流体 |
| 1.2.3 其它媒介 |
| 1.3 无标记颗粒磁分离的系统 |
| 1.3.1 生物颗粒的无鞘流磁分离系统 |
| 1.3.2 生物颗粒的鞘流磁分离系统 |
| 1.3.3 其它颗粒的磁分离系统 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 目的和意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 理论分析与模型计算 |
| 2.1 颗粒磁分离的基础理论 |
| 2.2 垂直/倾斜磁场下的颗粒聚集 |
| 2.2.1 垂直磁场 |
| 2.2.2 倾斜磁场 |
| 2.2.3 流场 |
| 2.2.4 临界流量 |
| 2.3 相界面中的颗粒偏移 |
| 2.3.1 流体界面的力学分析 |
| 2.3.2 临界磁场 |
| 2.4 量纲分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数值模拟 |
| 3.1 垂直/倾斜磁场的数值模拟 |
| 3.2 流场的数值模拟 |
| 3.3 颗粒轨迹的数值模拟 |
| 3.4 相界面的数值模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁流体中颗粒聚集和相界面分布的实验研究 |
| 4.1 实验系统 |
| 4.1.1 实验材料和设备 |
| 4.1.2 实验流程与图像处理 |
| 4.2 影响颗粒分离的因素 |
| 4.2.1 通道内的磁流体浓度 |
| 4.2.2 通道外的磁场梯度 |
| 4.2.3 颗粒自身的大小 |
| 4.3 影响颗粒聚集因素的实验研究 |
| 4.3.1 临界流量对颗粒聚集的影响 |
| 4.3.2 倾斜角度对颗粒聚集的影响 |
| 4.3.3 剩余磁化强度对颗粒聚集的影响 |
| 4.4 影响界面分布因素的实验研究 |
| 4.4.1 磁场对界面分布的影响 |
| 4.4.2 通道入口角度对界面分布的影响 |
| 4.4.3 通道入口流量比对界面分布的影响 |
| 4.5 误差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A:攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| A1 学术论文 |
| A2 英文会议 |
| A3 专利 |
| 附录 B:MATLAB计算程序 |
| B1 永磁铁(通道下)的磁场强度和磁力计算程序 |
| B2 永磁铁(通道上)的磁场强度和磁力计算程序 |
| B3 通道内流体速度的计算程序 |
（8）大港油田小井眼固井质量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 概述 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 大港油田小间隙井固井特点与技术难点 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 1.4 国内外研究现状简介 |
| 第2章 温度与环空间隙对注水泥的影响分析 |
| 2.1 影响关系分析 |
| 2.2 高温下水泥浆流变性变化对流动计算的影响 |
| 2.3 环空间隙变化对流动计算的影响 |
| 第3章 多压力层系小间隙井固井工艺技术研究 |
| 3.1 易漏失井平衡注水泥设计技术研究 |
| 3.2 小间隙井固井提高顶替效率研究 |
| 第4章 小间隙井固井防气窜工艺技术 |
| 4.1 大港油田用水泥浆防窜能力实验分析 |
| 4.2 气窜预测方法研究 |
| 第5章 现场应用技术研究 |
| 5.1 适合于大港油田小间隙井固井流动计算方法 |
| 5.2 现场应用 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
（9）气流辅助离心纺丝气体流场和聚合物拉伸模型研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 离心纺丝工艺与设备 |
| 1.2.2 离心纺丝聚合物拉伸模型 |
| 1.3 本文研究意义和研究内容 |
| 第二章 气体流场模型 |
| 2.1 气体流场模型 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 边界条件 |
| 2.2 气体流场模拟 |
| 2.2.1 Gambit软件的前处理过程 |
| 2.2.2 Fluent软件的模拟过程 |
| 2.2.3 模拟结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 气体流场模型实验验证 |
| 3.1 实验仪器与方案 |
| 3.1.1 实验仪器 |
| 3.1.2 实验方案 |
| 3.2 实验验证结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 离心纺丝聚合物拉伸模型 |
| 4.1 聚合物拉伸模型 |
| 4.1.1 受力分析和力的平衡 |
| 4.1.2 能量方程 |
| 4.2 聚合物拉伸模拟 |
| 4.2.1 聚合物拉伸模拟过程 |
| 4.2.2 聚合物拉伸模拟结果及初步验证 |
| 4.2.2.1 流线形状及最小直径的位置 |
| 4.2.2.2 粘性力对直径的影响 |
| 4.2.2.3 模拟结果的初步验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模型 |
| 5.1 气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模型 |
| 5.1.1 气体流场模型 |
| 5.1.2 气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模型 |
| 5.2 气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模拟 |
| 5.2.1 气体流场模拟及数据的提取 |
| 5.2.2 气流辅助离心纺丝聚合物拉伸模拟 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 聚合物拉伸模型实验验证 |
| 6.1 实验仪器与方案 |
| 6.1.1 实验仪器及原料 |
| 6.1.1.1 离心纺丝装置 |
| 6.1.1.2 熔融指数仪 |
| 6.1.1.3 扫描电镜 |
| 6.1.1.4 原料 |
| 6.1.2 实验方案 |
| 6.1.3 模拟所需的其他信息 |
| 6.2 实验结果 |
| 6.2.1 纤维直径 |
| 6.2.2 纤维网及纤维外观 |
| 6.2.2.1 纤维网 |
| 6.2.2.2 纤维外观 |
| 6.3 模拟结果及其验证 |
| 6.3.1 离心转速对纤维直径的影响 |
| 6.3.2 聚合物初始温度对纤维直径和熔体质点运行轨迹的影响 |
| 6.3.3 辅助气流对纤维直径和熔体质点运行轨迹的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 附录 程序 |
| 致谢 |
（10）考虑弹性湍流聚合物驱微观渗流机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 前言 |
| 1 研究目的与意义 |
| 2 粘弹性聚合物微观渗流机理研究现状 |
| 3 弹性湍流的研究现状 |
| 4 研究内容及技术路线 |
| 第一章 粘弹性流体不稳定渗流数学模型的建立及求解 |
| 1.1 数学模型 |
| 1.2 对数构象方法 |
| 1.3 控制方程离散 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 盲端孔道中湍流流态对渗流特征的影响研究 |
| 2.1 盲端孔道物理模型 |
| 2.2 盲端模型中弹性湍流发生的临界条件 |
| 2.2.1 速度波动 |
| 2.2.2 湍流强度 |
| 2.3 聚合物溶液在盲端孔道中的流动特征 |
| 2.3.1 流线分布特征 |
| 2.3.2 应力分布特征 |
| 2.3.3 压力分布特征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 突扩-收缩孔道中湍流流态对渗流特征的影响研究 |
| 3.1 突扩-收缩孔道物理模型 |
| 3.2 突扩-收缩模型中弹性湍流发生的临界条件 |
| 3.2.1 速度波动 |
| 3.2.2 湍流强度 |
| 3.3 聚合物溶液在突扩-收缩孔道中的流动特征 |
| 3.3.1 流线分布特征 |
| 3.3.2 应力分布特征 |
| 3.3.3 压力分布特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 湍流流态对聚合物驱微观波及效率的影响研究 |
| 4.1 速度等值线分布特征 |
| 4.2 微观波及效率计算方法 |
| 4.3 微观波及效率影响因素分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
四、聚合物在环形空间中雷诺数和临界流速、流量的计算（论文参考文献）
- [1]低注入量条件下新型分压工具结构优化研究[D]. 胡新宇. 东北石油大学, 2021
- [2]高聚物与纳米流体的流变行为及其流动传质特性研究[D]. 于丽. 大连理工大学, 2020(01)
- [3]液体内部气泡对雾化的影响研究[D]. 吴兆伟. 华东理工大学, 2020(01)
- [4]抽油泵多级软柱塞分级承压特性与试验研究[D]. 户春影. 东北石油大学, 2020(03)
- [5]非均匀几何边界条件下固井注水泥顶替效率研究[D]. 王书婷. 东北石油大学, 2020(03)
- [6]内杆与外筒偏心自转诱发平面流场分析[D]. 李银朋. 燕山大学, 2020(01)
- [7]简单直通道中微米颗粒无标记磁分离的研究[D]. 罗腊安. 昆明理工大学, 2020
- [8]大港油田小井眼固井质量[D]. 吴杰. 长江大学, 2020(04)
- [9]气流辅助离心纺丝气体流场和聚合物拉伸模型研究[D]. 刘佳佳. 苏州大学, 2020(06)
- [10]考虑弹性湍流聚合物驱微观渗流机理研究[D]. 张伟东. 东北石油大学, 2019(01)