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关键词： 生产优化   油藏管理   简化物理模型   代理优化   流线模拟   数值模拟   动态分析  

摘要： 针对目前闭环油藏管理中生产优化偏经验性、精度和效率较低、约束优化问题求解困难等问题,分析常用生产优化方法(模型)的原理和优缺点,提出一种兼顾效率和精度、综合考虑实时性与长期性、多种优化模型交互协同的水驱油藏智能综合生产优化方法。该方法整合了油藏动态认识、简化物理模型和油藏数值模型等多种优化方法(模型),将不同模型的结果和认识相互耦合,以加速模型构建与拟合。采用现场实例对该方法进行解释和验证,结果表明,对于不同应用场景,存在不同的最佳生产优化模型,简化物理模型更适用于短期实时优化,基于模拟器的代理优化和流线模拟优化方法更适用于长期优化策略的制定,二者均需在油藏工程视角的合理约束下进行优化才具有实用价值。

关键词： 甲醇   缸内直喷   重型发动机   燃烧系统  

摘要： 基于某重型甲醇气道喷射(PFI)发动机开展缸内直喷点燃(DISI)燃烧系统开发,系统研究了进气道结构和喷油策略等对重型甲醇DISI发动机流动、燃烧及排放的影响.结果表明:双切向进气道能显著增强缸内流速,浓混合气分布区域小,燃烧持续期短,指示热效率绝对值提高了0.68%(46.93%).采用早喷策略可以获得较均匀的混合气分布,指示热效率更高,但火花塞附近的局部当量比较低,点火稳定性较差.晚喷策略可以提高火花塞附近的局部当量比,提高点火稳定性,但热效率会下降,一氧化碳(CO)和未燃甲醇排放升高.提高喷射压力可改善缸内混合气分布,减少浓混合气分布区域,同时克服燃烧室中心区域当量比偏低的问题,显著提高点火稳定性和燃烧效率,此外通过增强缸内湍流强度,加快火焰传播速度和缩短燃烧持续期,在喷射压力为50 MPa条件下,指示热效率达47.46%;提高喷油压力也可降低CO和未燃甲醇排放,但氮氧化物(NO_(x))排放有所增加.

关键词： 转体桥梁   车致振动   施工阶段   振动控制   数值模拟  

摘要： 为了检验转体桥梁施工阶段的车致振动特性和安全控制,构建了考虑三阶段施工状态变化的桥梁动力响应有限元模型,模拟列车通过时在不同支架刚度边界条件下的结构振动过程。模型验证误差控制在15%以内,三种典型工况中转体进行中阶段的响应最为显著,加速度峰值达到0.69倍重力加速度,动载放大系数超过1.5。上述结果表明,研究提出的监测联动控制机制具备实时性与工程可实施性,为同类桥梁施工阶段的结构安全提供方法依据。

关键词： 旋流器   数值模拟   CFD   雷诺应力模型(RSM)   离散相模型(DPM)  

摘要： 针对半导体探针组件微加工后难以分离工件和切屑的问题,设计了一种对称双旋流器结构,应用Ansys Fluent软件,采用雷诺应力模型(RSM)和离散相模型(DPM)模拟不同大小粒子固-固分离过程,以探究该新型结构的旋流器的分离效果。数值模拟结果表明,该新结构两旋流器的旋向对分离效果有比较明显的影响;而其中间管道的长度则对粒子直径小于200μm的情况下有一定的影响,而大于200μm时基本没有影响;与传统旋流器入口的状态下相比较,新设计的入口有明显分离效果,而传统入口加入的粒子几乎溢流而出;不同粒子组成的混合粒子流,对分离效果影响有限,在粒径大小达到300μm后有一定的影响。

关键词： 隧道   复合地层   爆破   振动速度   安全控制   数值模拟  

摘要： 以武汉市轨道交通7号线北延线(前川线)工程第9座车站巨龙大道站工程为背景,开展三维有限元动力分析,研究不同单响药量爆破下距离掌子面不同位置时隧道最大振幅变化规律。研究结果表明,采用中隔壁法(CD法)进行施工爆破作业时,应重点考虑爆破振速的高程振动放大效应及边墙放大效应。基于数值分析结果提出安全爆破单响药量控制指标,数值分析和现场监测结果均表明采用该控制指标可有效、安全地控制隧道爆破作业。

关键词： 城市树木   树木参数   种植形式   风环境   数值模拟  

摘要： 利用Phoenics 2019以数值模拟的方式研究树高(TH)、冠幅(CW)、枝下高(UBH)、叶面积指数(LAI)等树木参数对风环境的影响,探讨不同种植形式下的风环境特征。结果表明:树木对风环境的影响程度表现各异,1.5 m高度影响微弱,5 m高度影响最为明显,随着垂直距离的增加,风速变化趋于显著;LAI是风速发生改变的主要驱动因素,与树木对风环境的影响程度成正比,对风速的影响范围主要位于距离坐标原点水平距离8~18 m,随着水平距离的增加,风速先增加后逐渐趋于平稳;在垂直方向上,CW对风速的影响表现为从中心位置向两侧逐渐增加,TH对风速的影响与树木冠层分布范围基本一致,随着UBH的增加,高干扰风速区间位置逐渐升高;不同种植形式下的最大风速和最小风速分别出现在角流区和风影区,并且表现出不同的风影区长度、低风速区面积和风速离散度;迎风区、角流区、涡流区和风影区空气龄的变化趋势为“先增后降”,不同种植形式下空气龄的变异系数有较大区别。研究结果可为城市树木的选择和管理提供参考,对于缓解污染扩散、疾病传播和热岛效应等城市问题具有重要的参考价值,对于改善城市风环境并提高室外空间舒适度有着重要意义。

关键词： 混凝土   低温   冲击   细观模型   数值模拟  

摘要： 混凝土材料在寒区工程服役过程中,不可避免地会承受冲击载荷的作用。为了研究混凝土在低温下的冲击动态力学性能,对混凝土低温准静态实验和常温冲击实验进行了数值模拟,分别标定了低温和应变率对混凝土各细观组分力学性能的影响,模拟结果与实验吻合较好。在此基础上开展了不同温度(20、-10、-40、-70℃)和不同应变率(50、100、150、200s^(-1))加载下的低温冲击数值模拟,研究混凝土材料在低温下的动态力学性能。结果表明:低温下混凝土由于脆性增强,试样的破坏模式从砂浆相与骨料相的脱粘开裂破坏转变为试样整体破坏;混凝土的抗压强度表现出温度敏感性和应变率敏感性,-70℃时混凝土动态抗压强度的应变率敏感性随着温度的降低有明显提升,抗压强度的平均增长率相对20、-10、-40℃分别为9.7%、6.2%、6.9%,动态抗压强度的温度敏感性呈现先下降后上升的趋势。

关键词： 浸水软化   顺层边坡   强风化板岩   边坡稳定性   数值模拟  

摘要： 为了研究并解决由于浸水软化及层理倾角差异引起的顺层边坡无法预估的失稳形态,以湖南某在建高速公路一处裸露的边坡为例,通过室内直剪试验测得了强风化板岩层理的强度参数。同时,通过室外点荷载试验得到板岩浸水强度与软化系数。在此基础上,建立不同层理倾角及考虑浸水时间对边坡体影响的顺层边坡数值模型,分析了在不同条件下数值模型的潜在滑裂面形态及其对边坡稳定性的影响。研究结果表明:随着层理倾角的增加,滑裂面的形状从单独的圆弧形变为圆弧形和平面混合的形态。当层理倾角相对低时,层理通常决定滑动面的下部形状,倾角较大时,则决定滑动面的上部形状。若同时考虑浸水软化效应及层理倾角差异,在低层理角度下,随着浸水时间增加,滑裂面的形态会逐渐变为平面,并与层理面倾角基本保持一致;而在高层理角度下,随着浸水时间增加滑裂面方向同样会趋于与层理面倾角一致,但可能会产生更多的子滑裂面。研究成果为工程实践中可能遇到顺层边坡失稳模式提供了理论参考,有助于更好地应对工程中潜在不稳定性问题。

关键词： 双空孔菱形掏槽   空腔机理   数值模拟  

摘要： 为解决硬岩巷道深孔爆破炮眼利用率低、循环进尺小等问题,提出双空孔菱形直眼掏槽解决方案,简化双空孔掏槽力学模型,假定掏槽区域仅承受爆生气体准静态膨胀作用,分析双空孔菱形直眼掏槽空腔形成机理及力学过程。采用LS-DYNA软件建立双空孔菱形掏槽数值模型,仿真分析多段起爆条件下双空孔掏槽有效应力传播规律。结合现场状况,合理选取爆破参数,开展硬岩巷道双空孔深空掏槽应用试验,平均炮眼利用率达到88.0%,掘进深度提高至2.76 m,炸药单耗降低到3.20 kg/m^(3)。试验验证,双空孔菱形直眼掏槽在硬岩巷道爆破掘进中的高效性及适应性,可为相关研究提供一定的参考价值。

关键词： 尾砂处置采场   结构参数   Mathews合成图   等概率线   数值模拟  

摘要： 凡口铅锌矿尾矿库计划逐年退出,过量的细粒级尾砂需要堆存于尾砂处置采场回采后的空场中,而采场结构参数决定了尾砂的存量。为了获得较大采场结构的同时保证空场的稳定性,对shnS17-18采场展开结构参数研究。通过现场岩体条件调查并结合Mathews图解法计算出采场暴露面稳定性系数,得出采场上盘稳定性最强,顶板稳定性最弱;考虑暴露时间并结合Mathews合成图以80%、75%和70%等概率线确定出3种采场结构参数方案;运用FLAC3D软件对3种方案进行数值模拟,模拟结果证明以75%以上概率确定的采场是稳定的;在shnS17-18采场展开现场试验,验证了理论和数值模拟研究结果的可靠性,研究成果对凡口铅锌矿其他采场结构参数设计具有重要参考价值。