一、Capillary-Tube Model and Experiment of Multiphase Flow in Capillary Fringes（论文文献综述）
贾东洲[1]（2021）在《砂轮工件界面荷电微液滴雾化形成机理与磨削性能评价》文中研究说明微量润滑是一种清洁、高效、低耗、低碳的冷却润滑剂供给新方法,避免了传统浇注式润滑大量使用矿物性切削液的高成本、威胁自然环境和操作人员健康的技术难题,已在机械零部件加工制造领域广泛应用。尽管微量润滑方式实现了润滑剂的减量化供给,然而依然存在以下技术瓶颈:微量润滑剂依靠高压气体雾化,其液滴粒径、分布及输运随气流场扰动难以精准可控,常伴有PM10和PM2.5可吸入细小液滴生成,不但降低了润滑剂有效利用率,而且依然对环境和人员健康存在一定威胁,无法应用于航空航天等领域的难加工材料磨削。基于以上迫切需求和技术瓶颈,作者所在研究团队在国内率先提出了静电雾化微量润滑（EMQL）新工艺。新工艺采用静电场和气流场协同雾化、可有效降低雾化液滴平均粒径和分布跨度,并提高其沉积和渗透性能。在学位论文工作开展前,静电雾化的优势已经通过加工验证性实验证实。然而,对于多物理场耦合作用下静电喷嘴雾化机理、雾化液滴输运及界面撞击动力学机制、切削区多场协同冷却润滑机理等科学本质尚未揭示,无法实现微量润滑剂参数化精确可控供给。针对静电雾化微量润滑喷嘴雾化特性及磨削区作用机理等科学本源问题,论文开展了静电喷嘴多能场驱动作用下环状液膜撕裂破碎雾化和小液团破碎雾化理论研究工作。研究了荷电液滴界面撞击动力学行为,揭示了电场强化换热机理,探索了静电雾化微量润滑磨削区冷却润滑机制。在此基础上,建立了静电喷嘴环状液膜撕裂雾化和小液团破碎雾化液滴体积平均粒径数学模型,并进行了数值模拟和磨削加工实验研究。主要研究内容如下:（1）研究了静电雾化微量润滑荷电喷嘴环形液膜破碎初次雾化机理,揭示了电场参数与气流场参数对喷嘴出口处环形液膜厚度、横向波长及纵向波长的影响规律;研究了荷电工况下环状液膜K-H波动和R-T波动规律,建立了环膜撕裂雾化液滴体积平均粒径数学模型,得到了电场参数和流场参数对液滴平均粒径、粒径分布跨度R.S值和PM10/PM2.5百分比浓度的影响规律,并对理论模型进行了实验验证。（2）基于静电雾化微量润滑喷嘴在不同喷雾截距上的液滴粒径测定实验,分析了气场参数、电场参数对雾化体积平均粒径的影响规律,建立了包含气体初始速度、喷嘴电压、射流距离等影响因素的小液团破碎雾化体积平均粒径数学模型;研究了静电雾化过程中气体动能损失、液体表面张力势能变化及电场力做功变化规律,依此建立了静电雾化系统能量分配比例模型。（3）建立了不同气压和电压条件下微液滴速度演变模型,得到了液滴撞击液膜前的初始速度和粒径;构建了荷电液滴撞击液膜动态数值计算模型,分析了回弹、铺展及飞溅破碎三类液滴撞击液膜行为,揭示了外加电场对液滴撞击液膜行为的影响机制;研究了荷电液滴与液膜撞击过程中速度场、压力场及空间电荷密度的变化规律,揭示了液冠形成机理及液滴发生回弹、铺展及飞溅破碎行为的动力学机制。（4）研究了针板式电极结构空气介质条件下电晕放电过程,分析了正电晕放电和负电晕放电过程中带电粒子运动及碰撞规律,结合高电压作用下微观粒子间电离、复合、吸附等电化学反应,建立了空气介质电晕放电简化模型;结合静电雾化磨削区换热边界条件,依据静电场控制方程、两相流场控制方程以及多物理场耦合方程,构建了基于EHD电场强化换热效应的温度场数学模型,并研究了模型换热空间电场、速度及压力分布特性。（5）开展了干磨削、浇注式、气动微量润滑和静电雾化微量润滑四种工况下难加工材料钛合金Ti-6Al-4V平面磨削加工实验研究,分析了不同润滑工况下的磨削力、摩擦系数、磨削比能及工件表面形貌,揭示了外加电场在磨削区的润滑机理。结合正交实验法和信噪比分析,进行了静电雾化微量润滑射流参数优化实验,确定了最佳供气压力、喷嘴电压和喷嘴角度,对微量润滑剂破碎雾化过程及荷电液滴与液膜撞击行为进行了验证。（6）开展了基于生物活性剂静电雾化微量润滑增益磨削钛合金实验研究,分析了卵磷脂添加项对大豆油表面张力,动力粘度、电导率以及荷质比的影响机制;研究了不同卵磷脂掺混比例混合油液磨削工况下的工件表面形貌和面粗糙度,揭示了卵磷脂磨削区润滑增益机制。进行了干磨削、浇注式、微量润滑和静电雾化微量润滑不同工况下钛合金磨削实验,并利用热电偶法测量了磨削区温度,分析了外加电场对磨削区冷却机制。
姚瑜敏[2]（2021）在《致密油气藏多相流毛管力效应的研究》文中提出致密油气藏具有很大的开发潜力,在油气藏开发产业中日趋重要。致密油气藏是一个复杂的由基质和多尺度裂缝构成的多孔介质耦合系统,具有很强的非均质性。就毛管力而言,由于基质孔隙度小、渗透率低,其中的毛管力很大;而和基质相比,裂缝与井筒中的毛管力很小,以至可以忽略。基质和裂缝耦合系统中的多相流动,在非均质毛管力作用下呈现出非线性特征,不满足线性达西定律。当多相流体从基质流入裂缝（或井筒）,或是从裂缝（或井筒）流入基质时,毛管力在界面处可能会发生间断,并出现复杂的跨界面流动现象。理论分析表明,由于毛管力的非均质性,跨基质-裂缝界面的两相流存在三种流动状态:（1）当压差足以克服毛管力末端效应时,两相流体都可从基质流入裂缝,此时界面基质一侧的湿润相饱和度为1;（2）当基质-裂缝之间的压差不足以克服毛管力末端效应时,只有非湿润相可以从基质流入裂缝;（3）当裂缝压力大于基质压力时,两相流体均从裂缝流入基质,此时湿润相压力间断。毛管力的非均质性会造成复杂的跨界面流动现象,导致基质-裂缝以及基质-井筒界面附近物理量剧烈变化乃至发散,这给高精度油藏数值模拟造成很大的困难,现有油藏数值模拟模型在计算这类跨界面流动时,普遍存在精度差的缺陷。本文基于基质-裂缝界面处的流动状态分类及相应的界面条件,对于致密油气藏两相流中的毛管力效应开展研究,具体内容如下:1.提出了一个考虑毛管力末端效应的两相流井模型。传统井模型从单相流直接推广到两相流,并未充分考虑到基质-井筒界面附近的物理量剧烈变化,从而存在较大的数值计算误差。本文通过数学分析,得到了考虑毛管力末段效应的稳态两相流解析解,并通过有限体积法构建了一个新的两相流井模型。数值算例表明,与传统井模型相比,新的井模型能更准确地预测油气和水的产量。由于本文井模型基于解析解构建,充分考虑了井筒附近饱和度和气相压力的剧烈变化,因此预测结果对计算网格尺寸的依赖性较弱。计算结果还表明,毛管力末端效应会造成严重的水锁现象,基质-井筒界面处的毛管力间断会使得水相堆积在生产井附近,阻碍了油气相的产出。2.基于毛管力末端效应,分析了油水两相稳态渗流实验中的非线性渗流特征。本文利用一维稳态渗流方程对岩心实验进行了严格的数学分析,并得到了以下结论。在给定流量比的条件下,当压差较小时,毛管力末端效应的影响区域远大于岩心长度,流量压差曲线呈现凹函数的非线性关系;随着压差逐渐增大,流量压差曲线逐渐趋近于线性,通过延伸线性段可以得到拟启动压力差,并在数学上证明了该拟启动压力差为有限值。通过分析相关参量（岩心渗透率、相渗曲线、流体粘度等）对拟启动压力差的影响,本文发现,渗透率越低的岩心,其压差-流量曲线的非线性越强,相对应的拟启动压力差也越大;当湿润相呈中性时,拟启动压力差最小,由此可知油气藏呈中性时,毛管力的阻碍作用将大幅降低。此外,本文还研究了边界层效应对于两相渗流的影响,结果表明,即使考虑边界层效应,毛管力差异仍然是致使流量-压差曲线呈现非线性的重要原因。以上从毛管力非均质性角度出发,对两相稳态渗流实验结果进行分析,为研究致密储层两相非线性渗流理论,提供了新的思路。3.致密储层中基质和天然裂缝并存,基质中毛管力远高于天然裂缝,基质和天然裂缝之间同样存在很强的毛管力非均质性,这对其中的宏观流动也将产生重要影响,使流动呈现出显着的非线性流动特征。本文假定天然裂缝在基质中均匀分布,探讨了基质-天然裂缝系统在与裂缝垂直方向上的宏观非线性渗流规律。研究结果表明,基质-天然裂缝耦合系统中的湿润相存在启动压力差,并且随着基质中的裂缝密度的增大而增大;而非湿润相在较小的压差条件下,流量-压差曲线呈现凸函数特征,而在较大的压差条件下,流量-压差曲线逐渐趋近于线性,但仍存在拟启动压力差。此外,本文还分析了基质饱和度、渗透率以及边界层效应对非湿润相凸函数流动特征以及对两相拟启动压力差的影响。结果表明,基质的含水饱和度以及渗透率对非线性特征有较大影响。随着基质含水饱和度的增大,油水之间的毛管力减小,非线性特征减弱;随着基质渗透率的减小,毛管力的非均质性增强,使得流动的非线性也增强。当考虑边界层效应后,即使在较小的压差条件下,两相流动的非线性特征也较显着。
曾家明,李栋梁,梁德青,卢静生,关进安[3]（2021）在《天然气水合物储层渗透率研究进展》文中进行了进一步梳理天然气水合物是清洁、高效、储量巨大的未来最具潜力资源之一,而储层的渗透率是影响水合物资源开采时产气效率的重要参数。目前,国内外对天然气水合物储层的渗透率进行了大量的研究并取得一定进展,本文从数值模拟、储层现场探井、实验研究等方面全面回溯,分析总结了孔隙度、饱和度、应力应变情况等对储层渗透率的影响,讨论目前储层渗透率研究存在人工合成水合物沉积物与自然储层存在差异,不同多孔介质形成的水合物沉积物应力敏感性不同,多相渗流研究不够充分,储层渗透率改造研究不足等问题,对未来的研究方向提出了展望。
张茂清[4]（2021）在《非均匀结构织物导湿性能研究》文中指出织物的吸湿导湿性能是影响人体穿着热湿舒适性的重要因素,对织物吸湿导湿特性的准确认知与表征有助于改善织物的热湿舒适性。本课题通过实验测试和数值模拟分析技术研究非均匀结构织物的导湿特性,为织物导湿性能的数值模拟分析研究以及导湿织物的开发提供参考。研究内容:（1）构建二维毛细管芯吸模型,借助Fluent流体仿真软件模拟棉、麻和天丝三种纤维素纤维织物在正己烷液体中的芯吸行为,探究液体在芯吸过程中的运动特性,验证模拟结果的准确性以及模型的适用性。（2）构建二维均匀结构和二维非均匀结构的毛细管芯吸模型,借助Fluent仿真软件分析蒸馏水在两种管道内的流动特性差异,探究纤维吸湿膨胀导致织物芯吸特性改变的机理。（3）设计织造棉/棉、涤/涤和棉/涤三种类型的双层非均匀平纹织物,对织物的液态水分管理能力进行测试并分析织物的导湿特性;构建二维藕节管模型分析液体在织物内部的渗流特性。研究结论:（1）模拟芯吸高度平方值h2与芯吸时间t呈线性关系,与Washburn导湿理论的描述相符;模拟数据与测试数据的相对误差低于22%,织物的初始等效毛细管径越大,模型的计算精度越高,表明毛细管模型适用于模拟棉、麻和天丝三种纤维素纤维织物在正己烷液体中的芯吸行为。（2）纤维吸湿膨胀导致织物芯吸性能改变的机理:纤维吸湿膨胀后,织物的等效毛细管径收缩,液体与纺织材料之间以及液体与液体之间的粘滞作用力增强,导致液体的芯吸速率下降,织物的等效毛细管径收缩越剧烈,液体在织物中的芯吸流动越缓慢。（3）棉/棉双层织物的单向导湿性能较差,织物遇湿后液体主要吸附于浸水层;涤/涤双层织物虽然具有单向导湿特性,但是织物无法吸收和贮存水分;棉/涤双层织物织物具有较优异的单向导湿特性。液体在二维藕节管模型中的流动特性分析结果表明,织物表层的孔隙大,液体的渗流速度快。
毛宁[5]（2021）在《静电纺亚微米纤维/棉纤维复合纱线导湿性能及机理研究》文中认为棉纤维纺织品因其天然、柔软、亲肤的特性,非常适合用作贴身衣物和夏季轻薄服装面料,一直以来备受消费者的喜爱。但是,棉纤维在导湿性能上存在缺陷,在被汗液浸湿后,由于放湿速度特别缓慢,会变得厚重并且与皮肤产生粘连,带来很强的不适感。因而解决棉纤维吸湿不导湿的问题,使棉纤维服装面料获得良好的导湿性能,成为了伴随纺织产业发展的研究热点。静电纺亚微米纤维材料比起传统超细纤维具有更小的细度尺度,更高的比表面积,能够提供更丰富的毛细管通道,将亚微米纤维与棉纤维复合成纱能够促进其纤维集合体中水分的传递。通过调控亚微米纤维的理化性质和复合纱线的结构能够实现良好水分扩散和传递,为提高棉纤维纺织材料的导湿性能提供一个创新可行的技术方案。本文首先综述了纺织科学中热湿舒适性研究的起源与发展,并着重介绍了其中湿舒适性和湿传递的物理内涵,从基础物理学的角度,对纤维材料集合体中湿传递机理进行剖析。引入了目前用于解决计算流体力学直接高效的研究方法——数值计算,对液态水分传递过程进行模拟仿真。在深入分析静电纺亚微米纤维在湿传递中的优势和棉纤维纺织材料导湿性能增强技术的基础上,首先对亚微米纤维/棉纤维复合纱线的结构进行了设计,以数值模拟方法,分析了液态水在不同结构复合纱线截面中的运动过程,揭示了复合纱线湿传递性能的影响因素。随后,分别探究了“树形”复合纱线的导湿机理,“镶嵌”复合纱线的成形和导湿机理。开发了一种能够规模化制备的导湿功能型的棉纤维基复合纱线。研究内容包括:（1）基于课题组自主研发的静电纺纱线装置和产业化静电纺丝装置,分别设计并制备两种静电纺亚微米纤维/棉纤维复合纱线,即“树形”复合纱线结构和“镶嵌”复合纱线结构。基于流体力学方程,构建复合纱线截面中液态水分传递过程的物理模型,探讨了复合纱线结构特性对液态水分运动的作用机制。利用数值模拟技术,结合计算流体力学,对复合纱线中液态水分传递过程进行了模拟仿真,验证了导湿机理的正确性。结果表明,跨尺度复合纱线导湿机制的产生取决于亚微米纤维通道和棉纤维通道产生的毛细管效应,特别是在两者界面处产生的差动毛细效应。该效应的强弱与毛细管的等效半径和接触角的余弦值成正相关。静电纺亚微米纤维的引入和复合纱线的结构设计,能够改变水流的运动状态,加快液态水的转移速度,提升纱线的导湿性能。（2）为了进一步探究“树形”复合纱线的导湿机理,制备了聚丙烯腈（PAN）和聚己内酯（PCL）静电纺亚微米纤维/棉纤维复合纱线。通过配置纺丝液浓度,调控“树形”纱线中亚微米纤维直径;通过包覆不同次数,调控“树形”纱线结构的皮芯比;通过表面活性剂改性,调控“树形”纱线中亚微米纤维的润湿性。研究结果表明,相对较薄的亚微米纤维层厚度（约76μm）,适中的表面润湿性能（接触角约55°）,能够使“树形”复合纱线及其织物获得卓越的导湿性能（单向水分传递指数达到1034.5%）。而纤维尺度在亚微米级别的变化对“树形”复合纱线导湿性能的影响较小。经分析,“树形”复合纱线的导湿机理源自于其内部静水压力和毛细管压力的共同作用。在棉纤维层和亚微米纤维层之间的界面上存在的差动毛细压力驱动水在亚微米纤维层快速传递.（3）为了实现静电纺亚微米纤维与棉纤维更低比例的复合,更高效地发挥亚微米纤维的优势,探索了静电纺亚微米纤维与棉纤维的“镶嵌”成条、成纱技术。利用物理学和统计学方法,研究了聚丙烯腈（PAN）和聚苯乙烯（PS）,两种具有不同性质的亚微米纤维在复合棉条牵伸过程中的迁移行为。使用纤维示踪的方法,确定了静电纺亚微米纤维的变速点分布,评估了亚微米纤维的嵌入对复合纱线成纱质量的影响。研究结果表明,亚微米纤维的变速点分布与15 mm示踪纤维分布接近,在纱线成形过程中主要起到填充纱体的作用。此外,PAN亚微米纤维的加入对纱线质量（包括强力、毛羽和条干）有正面的影响。最后,通过一个静态牵伸力的实验设计,定量分析了牵伸力与亚微米纤维含量之间的关系,亚微米纤维的质量分数需要控制在10%以下,以保证“镶嵌”复合纱线良好的成纱质量。（4）探究了“镶嵌”结构复合纱线的导湿机理。分别制备了“镶嵌”结构PAN和PS亚微纤维/棉纤维复合纱线。对“镶嵌”结构复合纱线中亚微米纤维的分布情况进行观测,PAN亚微米纤维于在复合纱线的成型过程中容易发生集聚现象,而PS亚微米纤维线成型过程中能够被有效分散,在纱线和织物中分布更为均匀。对复合纱线织物的导湿性能进行了评价和比较,结果表明,复合纱线织物能够产生良好的芯吸效应加快水分传递,并获得了较快的水分蒸发速率,能够有效导出水分。其中,PS亚微米纤维复合织物导湿性能提升最为显着,下表面水分含量超越了上表面,并在整个测试过程中持续降低;下表面润湿面积很大,几乎覆盖整个测试区域,单向水分传递指数为400.9%,展现出良好的液态水分管理能力。经分析,“镶嵌”结构复合纱线的导湿机理源于亚微米纤维生成的强毛细效应和大比表面积带来的蒸发效应。PS亚微米纤维疏松多孔,分布均匀,并且提供了大量的有效蒸发面积,不仅能使水分快速传导,也能加速水分的蒸发,具有导湿功能性的开发潜力。本文基于不同的静电纺丝技术,构造了不同的亚微米纤维/棉纤维复合纱线结构。通过对结构的调控、材料的优化,实现了从高比例到低比例,从低效率到高效率的复合。为提高棉纤维纺织材料的导湿性能提供了实验和理论的探索。为提高棉纤维纺织材料的导湿性能提供一个可行的技术方案,也为静电纺纤维的产业化应用进行了一次创新的尝试,对棉纺织产业的发展具有一定的推动作用和实用价值。
关冲[6]（2020）在《基于绕流孔喉模型的多孔介质流动阻力研究》文中研究表明多孔介质从宏观上看是没有紧密充满其框架内部每一部分空间的的固体,在我们生活的周围比比皆是,堆积在一起的木柴,蓬松的土壤,羽绒服里面的羽绒,我们身上制作衣物的材料等等。而且多孔介质的三传现象也是普遍存在于工业,农业的各个环节的生产之中,所以对多孔介质的三传研究是很有必要的。本文主要研究的是多孔介质中的流动阻力损失问题,在流体力学中,流动阻力本身就是一个跨世纪的难题,尤其是湍流问题,而在多孔介质的基础上去研究经过多孔介质的流动损失,则更加困难了。多孔介质由于具有随机性,不规则性,从而导致边界效应更加复杂,因而对于来流的流动机制,很难着手去研究。再次,多孔介质本身结构的复杂性,在实验研究上,对于流场的观测,是很困难的,即使是用透明材质做成的多孔介质,在流体流过多孔介质时观测,也会由于折射率的不同带来实验观测误差。在对多孔介质流动阻力的研究上,本文主要采用传统理论和最新的分形理论分别进行研究。在经典的研究多孔介质阻力模型中,主要有管流和绕流两种模型。本文先把多孔介质流动的惯性阻力当绕流阻力去处理,因而建立了毛细管管流模型和叉排绕流模型,并且在此模型基础上分别推导了多孔介质流动阻力的传统解和分形解。其次在绕流模型上进行改进,加入了孔喉模型,由于孔喉半径的变化而引起的突扩突缩效应,因而加入了局部阻力计算。本文推导的传统计算阻力公式和分形计算阻力公式均不含有任何经验常数,每一项参数都具有明确的物理意义。然后本文对27组实验数据应用推导公司进行计算比对验证,还结合了经典的厄根方程进行比对验证,得到的结论是所推导的方程相比厄根方程更接近实验数据,适用范围也比较广泛,说明该模型是科学合理的;然后针对孔喉模型,在低雷诺数下进行了分项比较,发现绕流阻力是不可忽视的一项。叉排绕流模型、孔喉模型和毛细管流模型只是三个比较简单而且非常经典的思路所建立的模型,可以用于多孔介质流动阻力的研究,但能否可以推广到所有类型的多孔介质的阻力计算仍然需要很多的工作去做。在多孔介质流动阻力的研究上,本文只是走了小小的一步,未来还有很长的路要走。
武朝然[7]（2020）在《有效应力下甲烷水合物沉积物渗流特性研究》文中进行了进一步梳理天然气水合物作为广泛分布的清洁能源,受到国内外普遍关注,日本与我国相继开展的海洋试采,初步验证了技术可行性,但是日产气量及持续开采时间,仍然不能满足规模化与商业化开采要求,其中储层渗透性质是重要影响因素之一。我国南海赋存水合物的沉积物以砂质和粉质粘土为主,其粒度分布与土颗粒的膨胀性和水敏性等特性都严重影响了渗透性,同时水合物开采中水合物分解及地层应力作用下的孔隙结构变化,也导致了气体产出的不确定性,为此本文以粉质粘土和玻璃砂为对象,重点研究了有效应力、水合物饱和度等参数与渗透率之间的关系,分析了其达西渗流及非达西渗流特性,建立了适于水合物降压开采的产气模型。主要研究工作如下:首先,研究了不同有效应力下含甲烷水合物粉土质沉积物的气相渗透率。搭建了高压水合物稳态气相渗流实验平台,在南海神狐海域天然气水合物储层的温度压力条件下,采用蒙脱石、伊利石、和高岭石三种粉土矿物,研究了粉土沉积物气相渗透率随饱和度的变化规律,探明了水合物颗粒与土体团聚结构对渗透率影响的作用机制。发现了影响渗透率变化规律的临界饱和度,在临界饱和度之上,随水合物饱和度增加,沉积物中由于失水作用而产生的土体团聚结构,成为土体支撑骨架,使得水合物沉积物渗透率大于纯土沉积物。提出了应力敏感性概念,分析了有效应力对不同水合物饱和度下粉土沉积物的气相渗透率影响,评估了气相渗透率的应力敏感性。其次,改善了甲烷水合物沉积物气相渗透率测量实验平台,研究了天然气水合物分解与二次生成过程中粉土沉积物气相渗透率。利用菲克定律分析了粉土试样中CH4气体渗透系数和扩散系数衰减特性,揭示了水合物分解水在粉土中形成的结合水、以及土颗粒的水敏性和膨胀性是导致渗透率衰减的主要因素。总结了水合物分解对三种粉土气相渗透率造成的损害程度。采用Ives和Pienvichitr模型和Tien模型预测了水合物分解后试样孔隙度的衰减百分比,探明了蒙脱石,伊利石,高岭石其膨胀性依次降低的变化规律。并且发现了水合物二次生成对气相渗透率的影响机理。第三,利用自行搭建的水相渗透率测量实验台,研究了含水合物饱和土中的水相渗流特征。通过数据拟合,获取了水合物沉积物中非达西流和达西流的水相渗流形态,发现了水相渗流过程中最小压力梯度阈值的存在。计算了水相不同渗流形态下的渗透系数和渗透率,分析了最小压力梯度阈值、水相渗透系数和水相渗透率随水合物饱和度的变化规律,阐明了最小压力梯度阈值和渗透率之间的关系。最后,探明了砂质沉积物中渗透率随沉积物压实度和水合物饱和度的变化规律。通过结合Masuda模型和Ren模型与孔隙度和有效应力之间的关系,提出了用于估算水合物降压分解过程中有效渗透率瞬态变化的表达式。并且将实验获取的沉积物孔隙度,有效应力,分解压力以及渗透率等参数用于热-流-力-化学多场耦合理论,建立了甲烷水合物开采模型,模拟分析了开采过程中水合物沉积物压缩性和水合物饱和度对产气量、产气速率的影响。
沈欧[8]（2020）在《体外诊断芯片扩散层中液体渗流的格子Boltzmann模拟》文中研究说明体外诊断芯片携带方便、操作简便,可实现即时检测（point-of-care testing,POCT）,具有“快、捷、准”等优点,在“分级诊疗”等政策推动下市场迅速扩容,前景广阔。体外诊断芯片的快速、高效检测离不开液体在扩散层和试剂层中的有效渗流和分散。本文尝试采用格子Boltzmann方法模拟研究了液体在体外诊断芯片扩散层中的渗流和分散过程以及在扩散层/试剂层之间的流动过程,可为体外诊断芯片实际应用中扩散层的选型和设计提供基础数据,具有较好的实际应用价值和意义。以建立的格子Boltzmann方法数学模型为基础,分析控制流动时间的影响因素,结果表明微球粒径、液体的性质和扩散层材料的表面性质是影响液体在体外诊断芯片中渗流的主要影响因素,粒径越大,渗流流动速度越大,适当增加材料润湿性和减小液体运动粘度也会促进渗流的进行。以上影响因素中,微球粒径对体外诊断芯片中的渗流特性具有较大影响,而材料的表面性质对渗流的影响次之,液体的性质对渗流的影响较小。通过对约12组格子Boltzmann模型计算结果拟合得到流速与微球粒径、液固接触角及运动粘度的二次线性模型经验式,芯片设计者可根据应用需求利用二次线性模型经验式中计算得到合适扩散层微球材料和粒径。进一步采用格子Boltzmann方法模拟体外诊断芯片扩散层/试剂层之间液体流动过程,分析液体在试剂层毛细管口处堵塞或顺利流入毛细管的条件,考察扩散层厚度对试剂层中液体流动的影响,并拟合扩散层材料为聚苯乙烯和Ti O2时扩散层厚度与管口液滴直径的关系曲线。结果表明,扩散层厚度过大或过小都不利于液体顺利流入试剂层毛细管。以液体能够流入毛细管为前提条件,增加扩散层厚度会使液体分散的时间延长,从而减小管口液滴直径和流入毛细管的速度。模拟得到的拟合曲线经验式,可用于设计者快速的选择扩散层厚度数据。
侯帅[9]（2020）在《孔隙尺度下单相驱油体系流动的SPH模拟》文中进行了进一步梳理经过多年的注水开发,大部分油田进入了高含水或者特高含水开发阶段,储层的微观孔隙结构与开发初期相比发生了较大的变化,基于原始取芯岩样的测试结果已无法准确描述储层的渗流规律,亟需全面深入的了解孔隙尺度下储层中流体的流动规律,进一步为油田开发提供依据。因此,本论文基于光滑粒子流体动力学（SPH）方法研究了孔隙尺度下牛顿流体、幂律流体和粘弹性流体三种不同驱油体系的运移规律。首先,编制了SPH计算程序,并应用经典的Poiseuille流验证了程序计算的准确性与可靠性。然后,应用梯形孔隙理论对复杂的孔隙结构进行了简化并建立了简化的毛管模型。最后,基于毛管模型,模拟了水、HPAM和Oldroyd-B三种不同的驱油体系在孔隙尺度下毛管内的流动状态,得到了不同形状的毛管模型中不同压差下毛管中流量的变化、毛管中速度分布和相应的速度变化云图,得到了不同孔喉比条件下压差与流量的关系。计算结果表明:孔隙尺度下牛顿流体的流量和压差始终呈线性关系,幂律流体和粘弹性流体的压差与流量呈指数关系。对于牛顿流体,孔喉比大于2.5时,且随着孔喉比增大,流量与压差的之间的非线性关系逐渐明显。对于非牛顿幂律流体和粘弹性流体,在孔喉比大于5时,毛管中流量与压差开始呈现出非指数关系,且孔喉比越大,流量与压差的非指数性越差。通过对比不同横截面形状的毛管模型发现:孔隙形状为圆形时,流动阻力最小。当驱油体系为牛顿流体时,相同压差下,圆形截面的流量分别为矩形和三角形截面流量的1.14倍和1.38倍;变截面毛管中,相同压差下,圆形截面的流量分别为矩形和三角形截面流量的1.14倍和1.44倍。驱油体系为幂律流体和粘弹性流体时,圆形截面的毛管中流量最大,等截面毛管中,三角形截面流体流量次之,矩形截面流体的流量最小;而在变截面毛管中相反。
陈骥[10]（2020）在《裂隙型多孔介质粗糙度和渗流特性的分形研究》文中指出多孔介质是一类由固体骨架和微小孔隙组成的物质的总称。多孔介质的种类繁多,按照其内部孔隙结构和形态,可以分为孔隙型多孔介质、裂缝型多孔介质、多重介质。自然界中多孔介质的形态不是单独存在的,大多是由多孔基质和裂缝网络构成的双重介质。而大量研究者只研究其简单形态的渗流特性,假设孔隙和裂缝分布均匀,内表面光滑。然而裂隙型多孔介质内部结构非常复杂,孔隙和裂缝是随机、无序分布的,孔道内表面是粗糙的。因此,本文基于分形理论和多重介质渗流特性,建立了孔道表面粗糙度和孔道随机分布的渗流分形模型,研究了分形维数、迂曲度、粗糙度、毛细管状形状因子、气体滑移因子、裂缝开度、孔道随机性和异质性对粗糙度双重介质的渗流影响。本文的研究属于地球物理学,理论物理学和复杂性科学等交叉范畴热点研究之一。另外,在机械密封中,流体通过非金属垫片的泄露问题也可以用裂隙型介质渗流模型来描述。本文具体工作如下:基于多孔介质建立了分形表面粗糙元的三棱锥几何模型;然后分别提出了裂缝平板和圆柱毛细管的表面相对粗糙度的分形模型,所得的模型中不含有经验常数,模型中的每一个参数都有具体的物理意义;根据相对粗糙度的分形模型对雷诺数和范宁摩擦因子进行了推导,验证了本文模型的准确性;最后讨论了表面粗糙度随粗糙元几何参数和分形维数对相对粗糙度的影响。另外,数值模拟也是研究多孔介质渗流的有效方式。本文基于蒙特卡罗模拟方法,提出了一种新算法来模拟粗糙表面的生成过程。研究发现分形维数主要影响着表面粗糙元分布的密集程度和高度的频率值分布,而粗糙轮廓主要影响着表面粗糙元高度的最大波动幅度值。裂隙型多孔介质的分形维数,微通道的表面相对粗糙度、形态,以及相关结构参数对渗流特性有着重要影响。本文提出了毛细管形状因子,分别得到了多孔基质和裂缝介质粗糙体积流量的分形模型,并分析了各重要参数对分形渗透率的影响。探讨发现相对粗糙度、分形维数和形状对渗透率影响显着,另外,裂隙型多孔介质中,裂缝介质是主要的传输系统。气相渗流也是研究多孔介质渗流特性中重要的一部分。本文考虑了粗糙度和毛细管形状的影响,得到了饱和气体在裂隙型多孔介质中的粗糙分形渗透率模型,并验证了本文模型是合理的;得到了气体滑移因子的表达式,它们是分形维数和多孔介质结构参数的函数;最后,分析了多孔介质结构参数和分形维数对渗流特性和滑移因子的影响。
二、Capillary-Tube Model and Experiment of Multiphase Flow in Capillary Fringes（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、Capillary-Tube Model and Experiment of Multiphase Flow in Capillary Fringes（论文提纲范文）
（1）砂轮工件界面荷电微液滴雾化形成机理与磨削性能评价（论文提纲范文）
| 注释表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 传统磨削加工冷却方式及其危害 |
| 1.1.2 绿色磨削加工冷却方式及优劣性能评价 |
| 1.2 静电雾化微量润滑切削研究现状 |
| 1.3 液体雾化概述 |
| 1.3.1 雾化分类 |
| 1.3.2 雾化质量评价 |
| 1.4 液体雾化过程分析 |
| 1.4.1 连续相破碎雾化 |
| 1.4.2 小液团破碎雾化 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 课题主要研究内容 |
| 1.7 课题研究意义及论文框架结构 |
| 1.7.1 课题研究意义 |
| 1.7.2 论文框架结构 |
| 第2章 静电喷嘴环膜破碎微液滴粒径数学模型及其雾化特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 喷嘴环状液膜不稳定性波动研究现状 |
| 2.3 静电雾化喷嘴环状液膜PIV观测实验 |
| 2.3.1 PIV图像数据采集系统 |
| 2.3.2 气压对液膜不稳定性影响分析 |
| 2.3.3 电压对液膜不稳定性影响分析 |
| 2.4 荷电液滴体积平均粒径数学模型 |
| 2.4.1 液膜厚度数学模型 |
| 2.4.2 纵向波长数学模型 |
| 2.4.3 横向波长数学模型 |
| 2.5 荷电液滴平均粒径数学模型计算及误差分析 |
| 2.5.1 模型输入参数确定 |
| 2.5.2 数学模型计算结果 |
| 2.5.3 验证性试验及模型误差分析 |
| 2.6 静电雾化液滴粒径分布特性 |
| 2.6.1 粒径分布跨度R.S分析 |
| 2.6.2 PM10 与PM2.5 百分比浓度分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 荷电射流主段破碎微液滴粒径与能量分配比例模型及实验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 荷电小液团破碎雾化实验 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 实验方案 |
| 3.2.3 粒径测量结果与分析 |
| 3.2.4 喷嘴远端液滴粒径分布跨度分析 |
| 3.2.5 喷嘴远端PM10 与PM2.5 百分比浓度分析 |
| 3.3 小液团破碎雾化液滴粒径数学模型 |
| 3.3.1 破碎雾化粒径数学模型建立 |
| 3.3.2 液滴粒径模型验证 |
| 3.4 雾化系统能量分配比例模型 |
| 3.4.1 雾化系统表面张力势能变化 |
| 3.4.2 雾化系统动能变化 |
| 3.4.3 雾化系统电势能变化 |
| 3.5 能量分配比例模型结果及分析 |
| 3.5.1 模型输入参数确定 |
| 3.5.2 模型结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 荷电微液滴撞击平面液膜动力学机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 荷电微液滴撞击平面液膜动力学分析 |
| 4.2.1 荷电液滴撞击行为理论建模 |
| 4.2.2 荷电液滴撞击行为物理建模 |
| 4.2.3 模型计算结果 |
| 4.3 荷电液滴撞击液膜行为 |
| 4.3.1 液滴回弹动力学行为分析 |
| 4.3.2 液滴飞溅破碎动力学分析 |
| 4.4 多角度液滴撞击液膜行为 |
| 4.4.1 非荷电液滴多角度撞击液膜 |
| 4.4.2 荷电液滴多角度撞击液膜 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 电场强化植物油基微量润滑油膜换热机理与温度场动态模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 针板式电极放电机理 |
| 5.2.1 针板式电极电晕放电过程 |
| 5.2.2 电晕放电粒子间反应及理论模型 |
| 5.2.3 电晕放电阀值电压计算 |
| 5.3 电场强化油膜换热理论模型 |
| 5.3.1 电场强化换热理论建模 |
| 5.3.2 电场强化换热物理建模 |
| 5.4 电场强化换热温度场动力学分析 |
| 5.4.1 空间电场特性分析 |
| 5.4.2 空间速度场分析 |
| 5.4.3 空间压力场分析 |
| 5.5 电场强化换热温度场研究 |
| 5.5.1 电场强化换热温度场对比分析 |
| 5.5.2 电压对空间换热强度的影响规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 静电雾化微量润滑钛合金磨削机理及表面完整性评价 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验装置及材料 |
| 6.3 静电雾化微量润滑润滑机制与实验验证 |
| 6.3.1 实验方案 |
| 6.3.2 实验结果 |
| 6.3.3 电场作用下的润滑机制分析 |
| 6.4 静电雾化微量润滑参数优化正交实验 |
| 6.4.1 实验方案 |
| 6.4.2 实验结果与分析 |
| 6.4.3 验证性实验分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 生物活性剂静电雾化微量润滑磨削增益机制研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验装置及材料 |
| 7.3 实验方案 |
| 7.4 生物活性剂对基础油物理属性的影响机制 |
| 7.4.1 生物活性剂对表面张力的影响 |
| 7.4.2 生物活性剂对运动粘度的影响 |
| 7.4.3 生物活性剂对电导率的影响 |
| 7.4.4 生物活性剂对荷质比的影响 |
| 7.5 表面形貌评价及生物活性剂润滑增益机制分析 |
| 7.5.1 工件表面完整性评价 |
| 7.5.2 生物活性剂磨削区润滑增益机制 |
| 7.6 磨削区温度评价及热量分配比例系数 |
| 7.6.1 磨削区温度评价 |
| 7.6.2 磨削区热量分配比例系数 |
| 7.7 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（2）致密油气藏多相流毛管力效应的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 致密油气藏简介 |
| 1.2 低渗透非线性渗流 |
| 1.3 毛管力非均质性简介 |
| 1.4 油藏数值模拟中的井模型 |
| 1.5 本文的研究工作 |
| 第2章 基质-裂缝界面条件 |
| 2.1 基质裂缝界面流动 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 三种界面流动状态 |
| 2.2 可压缩流体的基质裂缝界面特征 |
| 2.2.1 流动状态一: 基质到裂缝两相流 |
| 2.2.2 流动状态二: 基质到裂缝单相流 |
| 2.2.3 流动状态三: 裂缝到基质两相流 |
| 2.2.4 基质-裂缝界面流量交换计算方法 |
| 2.3 低渗透考虑边界层效应的非线性渗流的基质裂缝界面特征 |
| 2.3.1 考虑边界层效应的非线性流数学模型 |
| 2.3.2 流动状态一: 基质到裂缝两相流 |
| 2.3.3 流动状态二: 基质到裂缝单相流 |
| 2.3.4 流动状态三: 裂缝到基质两相流 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 考虑毛管力末端效应的低渗透井模型 |
| 3.1 井模型简介 |
| 3.1.1 Peaceman井模型简介 |
| 3.1.2 Ding井模型简介 |
| 3.2 考虑毛管力末端效应的两相流井模型 |
| 3.2.1 注入井讨论 |
| 3.2.2 考虑毛管力效应的生产井井模型 |
| 3.2.3 生产井模型的计算过程 |
| 3.3 算例验证 |
| 3.3.1 不可压缩两相流井模型 |
| 3.3.2 可压缩两相流井模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于毛管力效应分析油水两相稳态渗流 |
| 4.1 油水两相稳态渗流实验测量步骤 |
| 4.2 两相毛管力导致的非线性渗流分析 |
| △P_cri)'>4.2.1当压差较大时的线性流动（△P>△P_cri) |
| △P_(cri)）'>4.2.2 当压差较小时的非线性流动（△P>△P_(cri)） |
| 4.3 毛管力非线性渗流特征影响因素分析 |
| 4.3.1 不同油水流量比条件下的非线性渗流特性 |
| 4.3.2 岩心的渗透率对非线性流动以及拟启动压力差的影响 |
| 4.3.3 不同相渗曲线对拟启动压力差的影响 |
| 4.3.4 粘度对拟启动压力差的影响 |
| 4.3.5 湿润性对拟启动压力差的影响 |
| 4.3.6 考虑边界层效应以及毛管力效应的非线性流动 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基质-裂缝多尺度系统两相流非线性特征分析 |
| 5.1 数学分析 |
| 5.1.1 当压差较小时,基质流动呈现非湿润相单相流（△p_(nw)≤△p_(cr)） |
| 5.1.2 当压差较大时,基质内两相都可以流动（△p_(nw)≤△p_(cr)） |
| 5.2 裂缝基质系统中的非线性特征影响因素分析 |
| 5.2.1 两相流的非线性关系验证 |
| 5.2.2 基质饱和度对非线性流动影响分析 |
| 5.2.3 基质的渗透率对非线性流动影响分析 |
| 5.2.4 考虑边界层效应对非线性渗流的影响 |
| 5.2.5 储层中裂缝密度对两相非线性渗流的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 对未来工作的展望 |
| 附录A: 关于稳态法测定两相流动相渗曲线的数学说明 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（3）天然气水合物储层渗透率研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 数值模拟现状 |
| 1.1 数值推导与经验公式模拟 |
| 1.2 孔隙网络模型 |
| 1.3 格子玻尔兹曼模型 |
| 2 自然水合物储层测井实验 |
| 3 实验渗流研究 |
| 3.1 试样制备及实验方法 |
| 3.2 孔隙度 |
| 3.3 水合物饱和度 |
| 3.4 应力、应变 |
| 4 结论与建议 |
（4）非均匀结构织物导湿性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非均匀结构织物导湿性能研究现状 |
| 1.3 织物导湿性能影响因素及其测试方法 |
| 1.4 纺织材料导湿性能分析模型及其研究进展 |
| 1.5 课题研究内容与意义 |
| 2 非均匀结构织物导湿性能测试与分析 |
| 2.1 织物芯吸高度测试 |
| 2.2 接触角测试分析 |
| 2.3 测试结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 纤维素纤维织物芯吸特性数值模拟分析 |
| 3.1 数值模拟分析简介 |
| 3.2 模型构建与网格划分 |
| 3.3 求解器设置 |
| 3.4 模拟结果分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 非均匀结构纤维素纤维织物芯吸特性数值模拟及机理分析 |
| 4.1 织物吸湿膨胀性能测试 |
| 4.2 模型构建与网格划分 |
| 4.3 求解器设置与收敛性判定 |
| 4.4 模拟结果分析与讨论 |
| 4.5 纤维吸湿膨胀导致织物芯吸性能改变的机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 双层非均匀结构织物导湿性能研究与分析 |
| 5.1 双层非均匀结构织物设计与织造 |
| 5.2 双层非均匀结构织物规格测试与表征 |
| 5.3 双层非均匀结构织物导湿性能测试与分析 |
| 5.4 双层非均匀结构织物导湿性能数值模拟分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间的研究成果目录 |
| 致谢 |
（5）静电纺亚微米纤维/棉纤维复合纱线导湿性能及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 纺织材料的热湿舒适性能 |
| 1.3 纺织材料湿传递性能的物理学基础 |
| 1.3.1 纺织材料中气态水分传递的物理学基础 |
| 1.3.2 纺织材料中液态水分传递的物理学基础 |
| 1.3.3 纺织材料中湿传递过程的数值模拟 |
| 1.4 棉纺织材料导湿性能的研究 |
| 1.4.1 棉织物导湿性能研究 |
| 1.4.2 棉纱线导湿性能研究 |
| 1.4.3 棉纤维导湿性能研究 |
| 1.5 静电纺丝技术在液态水分传递领域的研究现状 |
| 1.5.1 静电纺纤维在液态水分传递领域的研究 |
| 1.5.2 静电纺薄膜在液态水分传递领域的研究 |
| 1.5.3 静电纺纱线在液态水分传递领域的研究 |
| 1.5.4 静电纺纤维/棉纤维复合纱线的导湿功能性设计 |
| 1.6 研究目标和研究内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 第二章 静电纺纤维/棉复合纱线结构设计及其导湿机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 “树形”结构静电纺纤维/棉复合纱线的设计与制备 |
| 2.2.1 “树形”结构复合纱线的设计 |
| 2.2.2 “树形”结构复合纱线的制备 |
| 2.3 “树形”结构静电纺纤维/棉复合纱线的导湿机理 |
| 2.3.1 “树形”复合纱线的导湿物理模型 |
| 2.3.2 “树形”复合纱线的导湿机理 |
| 2.3.3 “树形”复合纱线截面中水分运动过程的数值模拟 |
| 2.4 “镶嵌”结构静电纺纤维/棉复合纱线的设计与制备 |
| 2.4.1 “镶嵌”结构复合纱线的设计 |
| 2.4.2 “镶嵌”结构复合纱线的制备 |
| 2.5 “镶嵌”结构静电纺纤维/棉复合纱线的导湿机理 |
| 2.5.1 “镶嵌”复合纱线的导湿物理模型 |
| 2.5.2 “镶嵌”复合纱线截面中水分的运动机制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 “树形”结构静电纺纤维/棉复合纱线的导湿性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 “树形”结构复合纱线的制备 |
| 3.2.3 “树形”结构复合纱线织物的制备 |
| 3.2.4 表面形貌和性能的分析方法 |
| 3.2.5 液态水分传递性能的测试方法 |
| 3.3 结果和分析 |
| 3.3.1 静电纺纤维的直径对“树形”复合纱线液态水分传递性能的影响 |
| 3.3.2 静电纺纤维层厚度对“树形”复合纱线液态水分传递性能的影响 |
| 3.3.3 静电纺纤维润湿性对“树形”复合纱线液态水分传递性能的影响 |
| 3.3.4 “树形”复合纱线液态水分传递机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 “镶嵌”结构静电纺纤维/棉复合纱线的成形机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 “镶嵌”结构复合纱线的制备 |
| 4.2.3 复合条子和纱线的形貌分析 |
| 4.2.4 复合纱线成纱质量测试 |
| 4.2.5 复合条子的静态牵伸力测试 |
| 4.2.6 牵伸过程中静电纺亚微米纤维变速点分布的实验设计 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 牵伸过程中静电纺亚微米纤维的变速点分布 |
| 4.3.2 静电纺亚微米纤维材料性质对“镶嵌”结构复合纱线性能的影响 |
| 4.3.3 “镶嵌”结构静电纺亚微米纤维复合纱线成形机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 “镶嵌”结构静电纺纤维/棉复合纱线的导湿性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 “镶嵌”结构复合纱线及其织物的制备 |
| 5.2.3 复合纱线及其织物的形貌分析 |
| 5.2.4 液态水分传递性能的分析测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 复合纱线及其织物的表面形貌 |
| 5.3.2 复合纱线及其织物的润湿性能 |
| 5.3.3 复合纱线及其织物的液态水分管理能力 |
| 5.3.4 “镶嵌”结构静电纺纤维/棉纤维复合纱线水分传递机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文、申请专利及获奖情况 |
| 致谢 |
（6）基于绕流孔喉模型的多孔介质流动阻力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究的意义 |
| 2 多孔介质流动阻力研究综述 |
| 2.1 多孔介质流动阻力传统理论研究 |
| 2.1.1 多孔介质概述 |
| 2.1.2 多孔介质流动阻力传统理论研究进展 |
| 2.2 多孔介质流动阻力分形理论研究 |
| 2.2.1 多孔介质分形理论简介 |
| 2.2.2 多孔介质流动阻力分形理论研究进展 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.3.1 多孔介质研究的主要内容 |
| 2.3.2 研究思路 |
| 3 多孔介质流动阻力理论研究 |
| 3.1 叉排绕流模型的建立 |
| 3.2 多孔介质的流动阻力分析 |
| 3.2.1 多孔介质流动的沿程阻力损失 |
| 3.2.2 多孔介质中的绕流阻力损失 |
| 3.3 多孔介质中的总损失计算 |
| 3.4 与实验数据对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多孔介质流动阻力分形分析 |
| 4.1 多孔介质分形分析解的理论基础 |
| 4.2 局部阻力模型流动阻力分形分析 |
| 4.2.1 沿程阻力分形解 |
| 4.2.2 绕流阻力分形解 |
| 4.2.3 总阻力分形解 |
| 4.3 与实验数据对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 绕流模型流动阻力传统解析解的合理性和适用性分析 |
| 5.1 前达西区 |
| 5.2 达西区和近达西区 |
| 18)'>5.3 非线性区(Re_p>18) |
| 5.4 对公式(3.26)的适用性进一步的分析验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 绕流模型流动阻力分形解析解的合理性和适用性分析 |
| 6.1 前达西区 |
| 6.2 达西区和近达西区 |
| 6.3 非线性区 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 孔喉模型和绕流模型建立以及分析 |
| 7.1 孔喉模型和绕流模型建立 |
| 7.2 多孔介质流动的粘性阻力损失 |
| 7.3 多孔介质流动的惯性阻力损失 |
| 7.3.1 管道直径变化所引起的阻力损失 |
| 7.3.2 由于绕流所引起的阻力损失 |
| 7.3.3 多孔介质中单位长度的总阻力损失 |
| 7.4 流动阻力解析解的合理性和通用性分析 |
| 7.4.2 达西区 |
| 7.4.3 过渡区 |
| 7.4.4 类二次曲线变化区 |
| 7.5 公式(7.13)的无量纲处理和进一步验证 |
| 7.6 在低雷诺数下对公式(7.13)和厄根方程的具体每项损失比较分析 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 学研究成果 |
| 一、在学期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）有效应力下甲烷水合物沉积物渗流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 渗透率模型研究 |
| 1.2.2 水合物渗流模拟研究 |
| 1.2.3 稳态下水合物渗透率实验研究 |
| 1.2.4 分解状态下水合物渗透率实验研究 |
| 1.2.5 原位水合物渗透率实验研究 |
| 1.2.6 中国南海原位水合物渗透率实验研究 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 2 实验系统的设计与验证性实验 |
| 2.1 实验装置的设计与搭建 |
| 2.1.1 高压水合物稳态气相渗流实验平台 |
| 2.1.2 流量控制器 |
| 2.1.3 高压水合物水相渗流实验平台 |
| 2.1.4 不确定度分析 |
| 2.2 验证性实验 |
| 2.2.1 实验流程 |
| 2.2.2 玻璃砂孔隙度和绝对渗透率的测量 |
| 2.2.3 含水合物砂的渗透率测量以及模型对比 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 含甲烷水合物粉土质沉积物气相渗透率实验研究 |
| 3.1 甲烷水合物的生成与计算 |
| 3.1.1 实验材料及流程 |
| 3.1.2 实验工况 |
| 3.1.3 水合物饱和度计算 |
| 3.2 水合物饱和度对气相渗透率的影响 |
| 3.2.1 气相渗透率的计算 |
| 3.2.2 甲烷水合物对渗透率的影响分析 |
| 3.3 有效应力对气相渗透率的影响 |
| 3.3.1 不同应力的气相渗透率 |
| 3.3.2 应力敏感性 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 甲烷水合物分解以及二次生成对粉土质沉积物中气相渗透率的影响 |
| 4.1 实验流程及工况 |
| 4.1.1 实验流程 |
| 4.1.2 实验工况 |
| 4.2 水合物分解对粉土质沉积物气相渗透率的影响 |
| 4.2.1 甲烷水合物分解时沉积物气相渗透率的变化 |
| 4.2.2 基于菲克定律对CH_4气体的流动分析 |
| 4.2.3 渗透率衰减模型 |
| 4.3 水合物二次生成对粉土质沉积物气相渗透率的影响 |
| 4.3.1 甲烷水合物二次生成时沉积物气相渗透率的变化 |
| 4.3.2 甲烷水合物二次生成与初次生成时的渗透率对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同压力梯度下含甲烷水合物粉土沉积物的水相渗流特性 |
| 5.1 实验流程及工况 |
| 5.1.1 实验流程 |
| 5.1.2 水合物饱和度的计算以及实验工况 |
| 5.2 含甲烷水合物蒙脱石中水的非达西流和达西流特性 |
| 5.2.1 数据拟合 |
| 5.2.2 拟合结果分析 |
| 5.3 非达西渗流与达西渗流特征研究 |
| 5.3.1 渗透系数和最小压力梯度阈值 |
| 5.3.2 渗透率 |
| 5.3.3 最小压力梯度阈值与渗透率 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 水合物砂质沉积物渗流特性及降压开采产气模拟研究 |
| 6.1 实验流程及工况 |
| 6.1.1 水合物砂质沉积物渗透率测量 |
| 6.1.2 水合物砂质沉积物产气实验 |
| 6.2 有效应力下含水合物砂质沉积物渗流特性研究 |
| 6.2.1 有效应力对孔隙度及渗透率的影响 |
| 6.2.2 水合物饱和度对有效孔隙度及有效渗透率的影响 |
| 6.2.3 有效渗透率的估算方法 |
| 6.3 水合物储层降压开采产气的模拟研究 |
| 6.3.1 模型介绍 |
| 6.3.2 产气模拟研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 水相渗流实验的实验参数 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）体外诊断芯片扩散层中液体渗流的格子Boltzmann模拟（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 体外诊断芯片的结构特征 |
| 1.2.2 诊断芯片中液体的流动 |
| 1.2.3 渗流流动特征 |
| 1.2.4 数值模拟方法 |
| 1.2.5 格子Boltzmann方法简介 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 模型的建立与验证 |
| 2.1 格子Boltzmann方法理论及模型 |
| 2.1.1 BGK模型 |
| 2.1.2 渗流模型 |
| 2.1.3 扩散模型 |
| 2.2 模拟边界条件的选用 |
| 2.3 模拟的网格划分方法及无量纲化 |
| 2.4 格子Boltzmann模型网格划分结果及无关性分析 |
| 2.5 格子Boltzmann模型的实验验证 |
| 2.5.1 实验设计 |
| 2.5.2 实验装置 |
| 2.5.3 格子Boltzmann模型模拟验证结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 体外诊断芯片扩散层中液体渗流的模拟研究 |
| 3.1 液体在扩散层中的流动 |
| 3.1.1 水在TiO2扩散层中的流动 |
| 3.1.2 血清在TiO2扩散层中的流动 |
| 3.1.3 血清在聚苯乙烯扩散层中的流动 |
| 3.2 扩散层中液体流动影响因素分析 |
| 3.3 不同因素对扩散层中液体渗流的影响 |
| 3.3.1 不同微球粒径对渗流的影响 |
| 3.3.2 不同粘度的液体对渗流的影响 |
| 3.3.3 不同材料对渗流的影响 |
| 3.4 流速回归线方程的拟合及验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 体外诊断芯片扩散层/试剂层之间液体流动的模拟研究 |
| 4.1 液体在扩散层/试剂层之间的流动 |
| 4.2 影响液体从扩散层流入试剂层的因素 |
| 4.3 扩散层厚度对试剂层中液体流动的影响 |
| 4.4 模拟模型的实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
（9）孔隙尺度下单相驱油体系流动的SPH模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第二章 SPH方法的基本理论及改进 |
| 2.1 SPH方法概述 |
| 2.2 SPH方程核近似和粒子近似 |
| 2.3 支持域和影响域 |
| 2.4 光滑核函数及其构造 |
| 2.4.1 光滑核函数 |
| 2.4.2 光滑核函数的构造 |
| 2.4.3 核函数的优选 |
| 2.5 流体力学问题的SPH描述 |
| 2.6 数值计算的变量处理 |
| 2.6.1 粘度处理 |
| 2.6.2 时间积分 |
| 2.6.3 边界条件处理 |
| 2.7 模拟的初始化及模拟流程 |
| 2.8 数值模型评价 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 孔隙模型的建立及牛顿流体流动模拟 |
| 3.1 多孔介质模型的建立 |
| 3.1.1 孔隙的描述 |
| 3.1.2 模型的简化及应用 |
| 3.2 孔隙尺度下牛顿流体流动 |
| 3.2.1 等直径毛管中牛顿流体流动 |
| 3.2.2 变直径毛管中牛顿流体流动 |
| 3.2.3 不同毛管模型中流动变化 |
| 3.2.4 不同截面形状毛管中牛顿流体流动 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 孔隙尺度下幂律流体流动模拟 |
| 4.1 等直径毛管中幂律流体流动 |
| 4.1.1 单根毛管模型中幂律流体流动 |
| 4.1.2 并联毛管模型中幂律流体流动 |
| 4.2 变直径毛管中幂律流体流动 |
| 4.2.1 单根毛管模型中幂律流体流动 |
| 4.2.2 并联毛管模型中幂律流体流动 |
| 4.3 不同毛管模型中流动变化 |
| 4.4 不同截面形状毛管中幂律流体流动 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 孔隙尺度下粘弹性流体流动模拟 |
| 5.1 等直径毛管中粘弹性流体流动 |
| 5.2 变直径毛管中粘弹性流体流动 |
| 5.2.1 单根毛管模型中粘弹性流体流动 |
| 5.2.2 并联毛管模型中粘弹性流体流动 |
| 5.3 不同毛管模型中流动变化 |
| 5.4 不同截面形状毛管中粘弹性流体流动 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（10）裂隙型多孔介质粗糙度和渗流特性的分形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 粗糙裂隙渗流研究现状 |
| 1.2.1 粗糙表面表征方式及修正公式 |
| 1.2.2 基于表面粗糙度的研究 |
| 1.2.3 裂隙型多孔介质粗糙表面研究 |
| 1.3 裂隙型多孔介质渗流研究现状 |
| 1.3.1 达西定律及其使用范围 |
| 1.3.2 孔隙型多孔介质渗流特性 |
| 1.3.3 裂隙型多孔介质渗流特性 |
| 1.3.4 裂隙型多孔介质中的湿饱和渗流 |
| 1.3.5 裂隙型多孔介质中的干饱和渗流 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第二章 分形理论 |
| 2.1 分形几何及其性质 |
| 2.1.1 分形几何概述 |
| 2.1.2 分形的定义及特征 |
| 2.2 分形维数的计算方法 |
| 2.3 裂隙型多孔介质中的分形理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多孔介质粗糙内表面的分形分析与数值模拟 |
| 3.1 粗糙表面的分形模型 |
| 3.1.1 表面粗糙描述 |
| 3.1.2 表面相对粗糙度的分形模型 |
| 3.1.3 微尺度通道内流动阻力分析 |
| 3.1.4 模型验证 |
| 3.1.5 结果与讨论 |
| 3.1.6 小结 |
| 3.2 粗糙分形表面的Monte Carlo模拟 |
| 3.2.1 粗糙元大小的分形蒙特卡罗表征 |
| 3.2.2 粗糙元轮廓的分形表征 |
| 3.2.3 粗糙元位置的确定 |
| 3.2.4 算法 |
| 3.2.5 结果与讨论 |
| 3.2.6 小结 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 粗糙裂隙型多孔介质中饱和分形渗流特性研究 |
| 4.1 粗糙裂隙型多孔介质中体积流量 |
| 4.1.1 粗糙基质单元体的体积流量 |
| 4.1.2 粗糙裂缝网络单元体的体积流量 |
| 4.2 粗糙裂隙型多孔介质的渗透率模型 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 粗糙裂隙型多孔介质中气体渗流特性的分形分析 |
| 5.1 气体在基质中的分形渗流 |
| 5.2 气体在裂缝网络中的分形渗流 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间获得奖项和主要科研成果 |
四、Capillary-Tube Model and Experiment of Multiphase Flow in Capillary Fringes（论文参考文献）
- [1]砂轮工件界面荷电微液滴雾化形成机理与磨削性能评价[D]. 贾东洲. 青岛理工大学, 2021
- [2]致密油气藏多相流毛管力效应的研究[D]. 姚瑜敏. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [3]天然气水合物储层渗透率研究进展[J]. 曾家明,李栋梁,梁德青,卢静生,关进安. 新能源进展, 2021(01)
- [4]非均匀结构织物导湿性能研究[D]. 张茂清. 东华大学, 2021(09)
- [5]静电纺亚微米纤维/棉纤维复合纱线导湿性能及机理研究[D]. 毛宁. 东华大学, 2021(01)
- [6]基于绕流孔喉模型的多孔介质流动阻力研究[D]. 关冲. 内蒙古科技大学, 2020(06)
- [7]有效应力下甲烷水合物沉积物渗流特性研究[D]. 武朝然. 大连理工大学, 2020(01)
- [8]体外诊断芯片扩散层中液体渗流的格子Boltzmann模拟[D]. 沈欧. 北京石油化工学院, 2020(06)
- [9]孔隙尺度下单相驱油体系流动的SPH模拟[D]. 侯帅. 东北石油大学, 2020(03)
- [10]裂隙型多孔介质粗糙度和渗流特性的分形研究[D]. 陈骥. 昆明理工大学, 2020(05)