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关键词： 调驱   数值模拟   数字岩心   物性时变   参数设计   优势渗流通道  

摘要： 海上高渗砂岩油田随着长期注水开发,油田进入典型的“双高”阶段(高含水、高采出程度)。储层渗透率和孔喉尺寸进一步放大,形成优势渗流通道,调驱等措施成功率及措施效果呈逐年变差的趋势,油田长效“高产稳产”迎来巨大挑战。为了提高调驱措施效果,提出了一种基于时变数值模拟技术调驱工艺参数设计方法,主要通过室内水驱实验获取储层物性变化规律,利用数字岩心计算微观孔隙参数,在此基础上建立物性时变数值模拟模型,对注入量、注入速度、注入浓度等关键参数进行设计与优化,并以海上A区块作为典型案例进行实践。结果显示:水驱开发油田储层渗透率以及孔喉尺寸随着开发逐步变大,其中渗透率增大1.2倍,平均孔喉尺寸由16µm提高至22µm,提高了约0.4倍;同时发现原始物性较好的区域更加容易形成优势渗流通道,A区块1级优势渗流通道占比由1.52%增大到4.54%。根据优势渗流通道发育情况,优化弱凝胶最佳的注入浓度为2000ppm、注入速度为500m^(3)/d,驱油剂最佳的注入浓度为2800ppm、最佳注入速度为700m^(3)/d,措施后A区块综合含水下降6.37个百分点,有效期最长达378d,累计增油量2.5×104m^(3),增油控水效果明显。

关键词： 温湿度   数值模拟   工厂化养殖   运行能耗  

摘要： 水产养殖车间高湿度环境易降低车间工程和设施使用寿命。为冬季水产养殖车间提供温湿度联合控制策略,有效降低车间湿度以及通风系统运行能耗,本研究对水产养殖车间试验平台进行热湿环境数值模拟,结合试验数据验证了物理模型的准确性,并对实际水产养殖车间自然通风、机械通风以及机械通风结合供暖3种工况下车间内温湿度分布和结露状态进行研究,提出热湿控制策略,使水产养殖车间相对湿度降低至60%~80%。结果显示:机械通风可以有效降低车间内湿度,减少车间内壁面结露状况;机械加热通风结合供暖情况下,室内温度均匀提升,仅在夜间开启机械加热通风,有效降低车间湿度,并且降低运行成本;无供暖情况下,间歇机械通风23 min可达到除湿效果并且能耗较低;仅有机械加热通风情况下,采用热湿空气全热回收,热回收效率可达到71.7%,不仅降低车间湿度,并且明显降低运行能耗。该研究为工厂化养殖车间空调系统除湿节能设计以及温湿度智能化控制研究提供参考。

关键词： 火药燃烧驱动   二级轻气炮   化学反应   热-流-固耦合   数值模拟  

摘要： 为研究火药燃烧驱动二级轻气炮发射过程的多物理场耦合机制,开展了全三维数值模拟研究。以30 mm口径轻气炮为研究对象,构建了包含燃烧室化学反应、发射管湍流气体流动及热-流-固耦合作用的数理模型。针对燃烧室固相反应,采用动态燃烧模型;针对高可压缩湍流气体,采用五阶WENO格式结合Gauss积分与三阶Runge-Kutta TVD方法,实现空间-时间五阶精度离散。通过多块结构化动网格技术处理流场边界移动,并设计基于加权余量法的界面数据传递算法,确保热-流-固耦合过程中能量守恒。数值仿真结果表明:弹丸出膛速度为5 423 m/s,与实验值(5 560 m/s)相对误差为2.46%;压力场、温度场及活塞变形过程与实验数据吻合良好,验证了模型准确性。文中研究为二级轻气炮参数优化与性能提升提供了理论支持。

关键词： 道路工程   道基   数值模拟   试验  

摘要： 天津滨海国际机场三期改扩建场地土质软弱,含水量高且不同区域土质差异性显著,为探明双层复合道基反应模量影响因素,以山皮石换填淤泥质土为例,通过建立道基反应模量理论公式,解析山皮石换填厚度求解公式。基于换填山皮石现场试验,结合三维数值模型计算结果验证道基反应模量理论公式的合理性和精确性,得出机场跑道区和非跑道区山皮石换填厚度预测模型,以适时调整山皮石换填厚度,实现对换填材料的优化利用。

关键词： 桥梁工程   系杆拱结构   数值模拟   施工方案  

摘要： 为优化系杆拱结构桥梁的施工方案,以某系杆拱桥整体顶推施工为研究对象,通过构建有限元模型的方式分析了不同顶推方案中桥梁的受力特性。结果表明,采用临时撑杆连接方案时,桥梁受力优化显著,更具可行性,但需针对应力集中与挠度问题采取有效监控与调整措施,以确保施工安全与结构稳定。

关键词： 导弹壳体   低压铸造   浇注系统   数值模拟   优化设计  

摘要： 铝合金是导弹的弹体、舱体和壳体比较常用的材料,其良好的加工性能和力学性能使其被广泛应用于航空航天领域中。本文采用ZL101A铸造铝合金作为导弹推进装置壳体铸件的材料,基于Pro⁃CAST铸造仿真软件,对壳体铸件低压铸造过程进行数值模拟。模拟结果显示,壳体铸件在充型过程和凝固过程都呈现出自下而上、由外向内、从两端至心部的次序,并且在铸件中心位置因收缩受阻而产生应力集中,应力值可达19.3 MPa,最终导致该区域存在缩孔缺陷。通过对浇注系统进行优化设计,在缺陷产生的部位增加内部浇道且均匀布局,优化后应力值为4.84 MPa,缩孔缺陷主要分布在浇注系统中,铸件的缺陷大幅下降。优化后的浇注系统显著提升了铸件质量,缩孔缺陷减少90%以上,等效应力降低74.92%,为同类复杂壳体铸件提供了可行的工艺优化路径。

关键词： 公路   路桥过渡段   地基   侧向变形   桥台   地基水平附加应力  

摘要： 通过三维有限差分数值模拟分析路桥过渡段路基荷载作用下地基侧向变形。结果表明,在地表下同一深度,地基水平附加应力随着与台背距离的增加而减小;在离台背同一位置,地基水平附加应力随着深度的增加先增大后减小,地基最大水平附加应力随着与台背距离的增加向更深土层传递;随着地基土泊松比的提高,不同位置侧向变形增大,最大侧向位移所在深度减小,深层土体的挤压效应导致表层土体向路基方向移动;桥台前后20 m为台后路基填筑对地基的主要影响范围,可通过增强过渡段地基侧向抵抗刚度或在台前影响范围内采取反压方式减弱地基侧向流动对桥台的影响。

关键词： 中庭式地铁车站   振动台试验   数值模拟   地震响应  

摘要： 为深入研究地震作用下土-中庭式地铁车站系统的地震响应,采用有限元分析软件ABAQUS建立相应的三维数值模型,并基于振动台试验结果对其合理性进行了验证。利用经验证的模型开展了模拟分析,从场地响应、车站结构变形特征及应力响应三个方面分析了土-中庭式地铁车站系统的地震响应。结果表明:地震作用下,车站结构周围场地存在明显应力集中,顶底板周围土体的竖向位移明显大于场地其他位置;中庭式地铁车站结构存在明显的摇摆运动,站厅层横梁、站台层横梁和柱子变形较大。

关键词： UV VCSEL   AlGaN   polarisation doping   electron barrier layer(EBL)   hole injection efficiency  

摘要： Owing to the low p-type doping efficiency in the hole injection layers(HILs)of GaN-based ultra-violet(UV)vertical-cavity surface-emitting laser(VCSEL),effective hole injection in multi-quantum wells(MQW)is not achieved,significantly limiting the photoelectric performance of UV *** developed a slope-shaped HIL and an EBL structure in AlGaN-based UV *** this study,by improving hole in-jection efficiency,the hole concentration in the HIL is increased,and the hole barrier at the electron barrier layer(EBL)/HIL interface is *** minimises the hindering effect of hole injection.A mathematic-al model of this structure was established using a commercial software,photonic integrated circuit simulator in three-dimension(PICS3D).We conducted simulations and theoretical analyses of the band structure and carrier *** polarisation doping through the Al composition gradient in the HIL en-hanced the hole concentration,thereby improving the hole injection ***,modifying the EBL eliminated the abrupt potential barrier for holes at the HIL/EBL interface,smoothing the valence *** improved the stimulated radiative recombination rate in the MQW,increasing the laser ***-fore,the sloped p-type layer can enhance the optoelectronic performance of UV VCSELs.

关键词： 地埋管管群换热器   数值模拟   地下水渗流   岩土分层   换热特性  

摘要： 地埋管管群换热器换热性能的优劣,决定了地源热泵系统的经济性和合理性。为探究地埋管换热器换热特性的变化规律,建立了岩土分层下的地埋管管群换热器传热的三维数值模型,定量分析渗流速度、管道入口水温及入口流速对管群单位井深换热量、出口温度以及土壤温度场的影响。研究结果表明:入口水温和地下水渗流速度的改变对管群换热性能的影响较大,入口流速的变化对管群换热性能的影响很小;渗流速度越大,换热效果越好,能缓解土壤间的热堆积现象;较大的入口水温可提高管群的单位井深换热量,但也更易导致土壤热不平衡;入口流速的提升对管群换热量的提升效果很弱,但会导致泵功耗大幅增加。