简介:基于随机介质的谱分解理论,建立了二维多孔介质的细观模型,发展了多孔介质传热问题的多松弛格子Boltzmann方法求解算法,模拟了恒定热流加载下含基体孔隙复合材料的传热过程,计算了碳化硅多孔材料的等效热导率。结果表明,多孔介质的传热过程与孔隙率、孔隙结构密切相关,孔隙率越大材料传热性能越差,等孔隙率条件下,多孔介质沿某一方向的等效热导率随该方向孔隙自相关长度的增加而变大。
简介:由于在冻土层和海洋环境中存在着大量的天然气水合物,因此天然气水合物将成为未来的替代能源。但是,至今尚未对各种开采方法中来自水合物的天然气开采潜力进行充分调查研究。本项研究介绍了一个简单的分析模型,该模型通过减压方法从多孔介质中分解水合物,从而模拟天然气开采。我们认为分解带的热传递、水合物分解内动力学和气水两相流动是涉及多孔介质中水合物分解的三种主要机理。本项研究对涉及物理性质实际变化范围的三种机理的相对重要性进行了比较。实例研究表明,气水两相流动的影响比热传递和水合物分解内动力学的影响小得多。考虑到速度控制作用,开发出的分析模型可以预测在多孔介质中天然气水合物分解的动态特征。模型已用于进行敏感性研究,已便调查在水合物储层进行商业性天然气开采的可行性。研究结果表明,从天然气水合物储层中能够采出大量天然气,水合物叠加在含气带上方。在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大的永久冻土区中已发现了这种天然气水合物储层。
简介:应用Chemkin化学动力学软件包中的Senkin模块模拟了正庚烷在多孔介质发动机中的燃烧过程.通过修改Senkin程序,结合了Woschni传热模型和多孔介质换热模型,并在正庚烷详细氧化机理中加入氮氧化物的生成机理,将此程序纳入发动机燃烧的零维单区模型.对多种工况参数进行计算,讨论了运行参数对发动机性能的影响.当进气温度、压缩比增大,或过量空气系数降低时,多孔介质发动机着火时刻会明显提前.结果表明:多孔介质对混合气具有预热作用可强化发动机的点火燃烧,多孔介质的初始温度是决定压燃点火的决定性因素.
简介:为了使砂岩三维重建结果更接近于原始样本,提出了一种基于平稳性的二维训练图像分析方法.基于纹理特征分析了训练图像的二阶统计特征以获取尺度平稳性;通过多点密度函数分析训练图像的多点统计特征,获取多点统计平稳性.实验结果表明:对于尺度平稳性和多点统计平稳性都相对较高的训练图像,重建得到的三维结构的局部渗透性和两点统计概率特性更接近于真实三维结构的相关特性.而多点统计平稳性较高但尺度平稳性较低的训练图像,与多点统计平稳性较低而尺度平稳性较高的训练图像相比,更接近于真实三维图像.因此,训练图像的平稳性评估对于三维重建的二维薄片图像选取具有重要作用,同时,高阶统计分析方法更为准确.
简介:砖坯的干燥是其塑性成型的逆过程,干燥过程涉及相变及多孔介质传热传质的耦合问题,文章从非稳态传热传质和相平衡的角度出发,基于多孔介质传热传质和计算流体动力学基础理论,建立了砖坯干燥过程的非线性三维数学模型,利用流体计算软件FLUENT对模型进行求解,得到砖坯干燥过程中内部含湿量和温度的变化过程,讨论了干燥介质入口速度和温度对干燥过程的影响,结合所得的干燥数据以及临界干燥温度梯度,利用Matlab对干燥介质入口速度、温度与干燥时间的关系进行拟合,得出在小于本文所设定的临界梯度的条件下,较为经济的干燥条件是温度为550~573K,风速为0.5~2.5m/s。
简介:本文以中观孔隙结构的White模型为基础,构建了部分饱和孔隙介质模型,利用Biot方程的建立思路和Johnson推导的体变模量,推导了部分饱和孔隙介质中的纵波方程,并以平面波为例,求取了方程的衰减系数,分析了地震勘探频带范围内地震波的衰减特性。结果表明:在部分饱和孔隙介质中,地震波在低频段也会发生明显的衰减和频散现象,频率越大,衰减越大;且第二纵波的衰减比第一纵波更为明显;这一结论弥补了Biot理论在描述地震勘探频带范围内波的衰减现象的不足。文中还研究了孔隙度、饱和度和模型内径尺寸对第纵波衰减特性的影响机理,主要表现在在地震勘探频带范围内,波的衰减随孔隙度的增大而增大,随含油气饱和度的增大而减小,当孔隙内径尺寸小于二分之一外径尺寸时,波的衰减随内径尺寸的增大而增大,当内径尺寸大于二分之一外径尺寸时,波的衰减随内径尺寸增大而减小。