一、固体颗粒与通道壁面相互作用的实验研究（论文文献综述）
宋文浩[1]（2021）在《内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究》文中研究说明低阶煤的分质分级和梯级利用是煤炭清洁高效利用的战略发展方向,主要途径是煤气化和煤热解。气化和热解过程产生的残碳和半焦可以作为燃料再次利用,这类燃料挥发分含量低,称之为超低挥发分碳基燃料,普遍存在着火困难、燃烧稳定性差、燃烧效率低和污染物排放高等问题。预热燃烧技术能够实现难燃固体燃料的高效燃烧及低NOx排放,基于该技术,本课题提出一种将分离和返料装置内置在提升管中的内循环预热装置用于燃料的稳定预热,以期实现超低挥发分碳基燃料的清洁高效利用和预热燃烧技术在工程领域的推广应用。为了深入研究内循环预热装置的运行特性,本课题主要针对内循环预热装置气固流动特性进行实验和数值计算研究,其次在预热燃烧热态实验中对内循环预热装置进行可行性验证,同时研究了超低挥发分碳基燃料的预热、燃烧和NOx排放特性,为内循环预热装置设计运行以及工程应用提供基础数据和理论支撑。主要研究工作及结论如下:（1）基于内循环预热装置冷态实验台,研究了流化风速对内循环预热装置运行特性和气固流动特性的影响。内循环预热装置能够建立提升管-分离器-回料阀-提升管的循环回路。循环回路负压差主要取决于分离器压降。回料阀颗粒表现为下浓上稀、边壁浓中心稀的非均匀性分布特征。随流化风速的提高,回料阀内颗粒浓度增加,返料模式由连续式返料转为间歇式返料。回料阀难以持续维持循环回路压力平衡所造成的间歇式返料是内循环预热装置运行不稳定的主要因素。压力和ECT测量能够实现对回料阀气固流动状态的实时监测。（2）基于内循环预热装置冷态实验台,研究了回料阀出口开度、回料阀高度、流化风速对内循环预热装置运行特性和回料阀气固流动特性的影响。回料阀出口开度不合适会发生窜气或物料噎塞现象。回料阀高度增加能够提高蓄压能力,其设计高度应为维持压力平衡最小高度的2.2倍。当回料阀返料能力无法匹配循环回路较大的循环量时,物料堆积脱气形成失流化噎塞,循环回路压力平衡难以建立。（3）基于内置式气固分离器冷态实验台,研究了进口结构和运行参数对分离器性能的影响。单进口分离器压降和分离效率均高于多进口分离器,带有进口整流段的分离器压降和分离效率均高于无进口整流段的分离器。以压降和分离效率作为评价指标,应用灰色关联评价法得出带有进口整流段的四进口分离器为优选结构,进口速度在20 m/s较为合适。（4）基于CPFD方法,采用BarracudaTM计算平台,对内循环预热装置气固流动开展三维全回路数值计算。提升管颗粒表现为下浓上稀、边壁浓中心稀的非均匀性分布特征。随流化风速增加,回料阀经历从稀相流态-稀密两相共存流态-密相堆积流态的转变,循环流率先上升后下降。随出口开度的减小,回料阀经历从窜气-稳定料封-噎塞状态的转变,内部流态由稀密两相共存过渡到密相堆积。（5）基于2 MW内循环预热装置测试平台和16 MW内循环预热装置测试平台,研究了超低挥发分碳基燃料预热、燃烧和和NOx排放特性。内循环预热装置能够将燃料预热到850℃以上,且预热过程稳定持续。69.3%的燃料氮在预热阶段中释放,内循环预热装置中的预热过程拥有很强的氮还原潜力。预热燃料燃烧过程中NOx减排需要满足的条件是强气化、强掺混以及长反应时间。随着二次风当量比的降低,NOx的排放先减少后增加;内外二次风动量比的降低、三次风的延迟喷入和多层布置能够有效降低NOx排放;最低NOx排放达到67mg/m3（@6%O2）。
唐天琪[2]（2021）在《湿颗粒流化床流动及热质传递特性研究》文中进行了进一步梳理流化床具有温度均匀、传热效率高等优点,可为颗粒系统提供充足的动量和能量交换空间,因此在能源、化工及食品等领域得到广泛应用。在实际生产过程中颗粒系统通常会伴有液体存在,例如粮食干燥、喷雾造粒等过程中存在液滴与颗粒、颗粒与颗粒间的相互作用,导致湿颗粒的流动特性与干颗粒有着很大的不同,同时涉及到复杂的传热传质过程。因此,本课题以湿颗粒系统为研究对象,针对不同类型流化床内湿颗粒系统流动及热质传递特性进行数值模拟和实验研究,拟为能源、化工及粮食干燥等实际工业生产过程和反应器设计与运行提供理论依据。基于湿颗粒软球碰撞模型,发展湿颗粒流动及热质传递数值计算模型。将高度函数表面张力模型从平面接触角边界条件拓展到球形表面接触角边界条件,建立单颗粒与液滴碰撞数值计算模型;以离散单元软球模型为基础,通过添加液桥力模型,描述粘性液体对流化床反应器内颗粒流动特性的影响;通过加入滚动摩擦模型,进一步考虑颗粒碰撞时产生的轻微形变对颗粒流动特性的影响;添加传热传质模块,考虑颗粒之间的热量交换、气固之间热量交换过程以及液体蒸发对湿颗粒所受液桥力的影响,建立描述湿颗粒系统干燥过程的流动及热质传递数值计算模型。基于单颗粒碰撞数值计算模型,对液滴在颗粒表面浸润过程以及颗粒与液膜碰撞过程进行数值模拟研究。通过模拟单颗粒自由沉降、颗粒与壁面碰撞以及液滴在球形颗粒表面浸润等过程,对数学模型的合理性和准确性进行验证。基于该模型,进一步分析液体粘度、颗粒碰撞速度、液膜厚度以及液体表面张力对颗粒与液膜碰撞特性的影响,并对颗粒受到的流固耦合力进行分析。研究发现,颗粒与不同表面张力、不同厚度液膜碰撞后形成的液桥结构有所不同。基于粒子图像测速技术搭建冷态条件下喷动床湿颗粒流态化特性实验测试平台,同时应用建立的湿颗粒流动数值计算模型对相同结构内湿颗粒流动特性进行数值模拟研究,探究不同因素对湿颗粒系统流动特性的影响。研究结果表明,不同床层高度处颗粒速度模拟结果和实验结果吻合较好。同时,当颗粒系统中逐渐加入一定体积液体后,颗粒运动动能逐渐减小。通过析因分析方法发现,粘性液体和滚动摩擦在不同区域对颗粒平动和旋转动能的主导行为有所不同,滚动摩擦主导着颗粒旋转行为,在喷动区粘性液体和滚动摩擦共同控制着颗粒平动运动特性。基于冷态湿颗粒流动特性实验平台,搭建湿颗粒干燥特性实验平台,同时应用湿颗粒流动及热质传递离散软球模型,对不同类型流化床内湿颗粒干燥特性进行数值模拟研究,分析不同脉冲气体幅值、脉冲气体频率对鼓泡流化床内湿颗粒系统干燥特性的影响,以及不同初始相对液体量条件下喷动流化床内湿颗粒系统传热传质特性。研究结果表明,降低流化床中乳化相比例可以有效改善流化床内气固传热和传质特性,并避免去流态化和操作不稳定。在喷动流化床中主要换热形式为气固之间对流换热。液体蒸发产生的换热量仅占颗粒系统总体换热量很小一部分。随着干燥过程的进行,由于颗粒温度逐渐趋于一致,热流量逐渐减小。
尹训彦[3]（2020）在《纳米流体强化沸腾换热机制的分子动力学研究》文中指出内燃机气缸盖冷却水腔的良好冷却能力对内燃机的可靠性、经济性和动力性至关重要。冷却水腔内的传热方式主要以强迫对流换热为主;但在温度最高、热流密度极大的气缸盖鼻梁区,传热方式主要为沸腾换热。近年来,鉴于纳米流体良好的传热性能,研究者们试图将其应用于冷却水腔中,以达到强化传热的目的。到目前为止,纳米流体对强迫对流换热的强化效果已经被广泛地报道及证实,但是关于纳米流体沸腾换热的研究还没有统一的结论,纳米流体是否能够强化沸腾换热仍然存在着矛盾和争议,而传统的研究方法大多从宏观现象上推测纳米流体影响沸腾换热的机理,缺少理论依据。因此,需要采用有效的方法,从更深层次上探讨纳米流体影响沸腾换热的物理机制。分子动力学（MD）方法可以从微观角度准确地描述纳米流体的结构特点,它能够将影响纳米流体沸腾换热的因素离散开来,逐一进行研究,从而有效地揭示纳米流体的沸腾换热特性,为纳米流体在内燃机强化传热中的应用奠定理论基础。本文采用MD方法,首先将基础液中悬浮和沉积于壁面的纳米颗粒离散,在池沸腾状态下,分别研究悬浮和沉积的纳米颗粒影响沸腾换热的物理机制;随后将悬浮和沉积的纳米颗粒整体考虑,研究纳米流体的池沸腾特性,接着参考内燃机冷却水腔鼻梁区的强迫对流过冷沸腾过程,研究纳米流体的流动沸腾特性;最后揭示纳米流体强化沸腾换热的物理机制,并进一步探讨其在内燃机冷却水腔中应用的可行性。主要研究内容如下:（1）在池沸腾状态下,研究了悬浮纳米颗粒对沸腾换热的影响。分别建立了研究悬浮远壁和悬浮近壁纳米颗粒影响沸腾换热特性的计算模型,考虑了两种加热表面（光滑和非平）,分别研究了爆炸沸腾和蒸发过程中远壁和近壁纳米颗粒对换热特性的影响,随后考察了加热温度和纳米颗粒种类、尺寸及浓度对沸腾换热的影响规律。研究发现,悬浮纳米颗粒强化了沸腾换热,且近壁纳米颗粒的强化作用要略大于远壁纳米颗粒。远壁纳米颗粒跟随流体运动,其微运动主要对蒸发阶段流体内部的热量传递具有强化作用;而近壁纳米颗粒则被吸附在壁面未蒸发的液体薄膜上,不跟随流体运动,但其温度能够迅速达到壁面加热温度,成为新的加热源,从而向流体传递热量。（2）在池沸腾状态下,研究了壁面沉积纳米颗粒对沸腾换热的影响,建立了研究沉积纳米颗粒影响沸腾换热特性的计算模型。首先从接触角入手,发现沉积于壁面的纳米颗粒可以显着地减小壁面上液滴的接触角,初步验证了沉积纳米颗粒对壁面润湿性产生了一定的影响。随后研究了沉积纳米颗粒对沸腾换热的影响,发现沉积纳米颗粒可以缩短爆炸沸腾开始时间,使得气泡成核时间提前,增强了近壁处的热对流;同时,沉积颗粒增强了壁面润湿性及固液界面间的振动热匹配度,从而强化了壁面与流体间的热量传递效率。此外,纳米颗粒表面的润湿性受到表面活性剂的影响会发生一定变化,研究发现,随着沉积颗粒表面润湿性的增强,沉积颗粒对沸腾换热的强化作用增大。（3）研究了纳米流体的沸腾换热特性,主要包括饱和池沸腾、饱和流动沸腾和过冷流动沸腾。在饱和池沸腾及饱和流动沸腾中,考察了流速和加热温度对沸腾换热的影响。结果表明:与基础流体相比,纳米流体开始爆炸沸腾的时间更早,热流密度更大;随着加热温度的升高,纳米流体对沸腾换热的强化作用增强,并且流动沸腾中纳米流体的强化效果要大于池沸腾中;此外,随着加热温度的升高,流速对流动沸腾换热的影响越来越微弱,但适当的增大流速,可以在一定程度上避免近壁纳米颗粒的沉积。由于内燃机冷却水腔鼻梁区的传热方式为强迫对流过冷沸腾,因此研究了纳米流体的过冷流动沸腾特性。以水作为基础液,参考鼻梁区的温度,进一步扩大了加热温度研究范围,发现随着加热温度的升高,热流密度达到了 CHF,相比于基础流体,纳米流体的CHF增强了约70%。而若要将纳米流体应用于内燃机中,则必须确保纳米流体可以强化沸腾换热,这主要取决于壁面纳米颗粒沉积层导热热阻对传热的削弱作用和其他强化作用之间的相对大小。研究发现,在内燃机冷却水腔中,受到基础液流速和表面活性剂的影响,纳米颗粒不会不断地沉积,沉积层厚度不会持续增加。因此,与其他强化作用相比,沉积层导热热阻对传热的削弱作用在总换热量中占比较小,使得纳米流体能够强化冷却水腔中的沸腾换热。因此,将纳米流体应用于内燃机冷却水腔中是可行的。
陈烨[4]（2020）在《天然气水合物降压试采井筒多相流动规律及保障技术研究》文中进行了进一步梳理随着国民经济的快速发展,我国能源需求快速增加,对外依存度不断提高,常规能源供应已经无法确保我国的能源安全。开发非常规能源尤其是具有巨大储量和能量密度的天然气水合物对满足国内生产生活需要,提供充足油气供应,保障能源安全具有非常重要的意义。但是作为新兴能源,天然气水合物开采仍面临许多技术难题,其中如何保障井筒流动安全是实现水合物商业化开采的关键。世界范围内多次陆域和海域试采作业均表明水合物在井筒内的二次生成和储层出砂是造成井筒堵塞和流动困难的主要原因。水合物在管路内的二次生成及管壁附着,会减小流动面积,引发管路堵塞,从而影响天然气、水及其他流体的正常流动,严重影响作业进度,甚至危及财产和人员安全。天然气水合物储层出砂以微米级砂粒为主,主要是由粘土（<4μm）和粉砂（4-63μm）组成,而现有防砂系统只能阻挡大于44μm的砂粒,粒径小于44μm的砂粒将通过防砂系统空隙进入井筒,这些微米级砂粒在井筒内的沉降堆积已经迫使多次大规模水合物试采作业提前结束。因此从防止井筒堵塞保障流动安全的角度,研究水合物生成条件及抑制水合物二次生成的方法和机理;研究降压开采井筒内微米级砂粒运移、沉积、重启规律,建立含水合物-砂-水-气多相流动模型对于保障水合物开采井筒流动安全具有重要意义。针对这些问题,本文采用文献调研、室内实验、理论建模与求解、数值模拟等多种研究方法,开展了天然气水合物降压试采井筒多相流动规律及保障技术研究,具体研究工作如下:（1）基于天然气水合物生成及抑制模型,计算了组分、温度、压力和含水量对天然气水合物生成条件的影响。利用不同学者已公开发表的实验数据验证了模拟计算的准确性。结果显示:乙烷、丙烷、CO2、H2S等对水合物生成起促进作用,这种促进作用随着含量的增加而逐渐减小,丙烷促进作用大于乙烷。N2基本不影响水合物相平衡曲线,起轻微抑制作用。压力较低时,压力变化对天然气水合物平衡温度影响较大,温度较高时,温度变化对水合物平衡压力影响较大。水合物生成量与所需自由水含量基本呈正比例关系。5种单组分醇类抑制剂和4种盐类及其复配双组分均对水合物生成具有抑制作用,且随着含量的增加,抑制效果越明显。但是随着总含量的累积,不同种类单组分醇类抑制剂单位含量抑制效果表现出性能减弱、性能基本不变、性能先减弱后增强、性能增强四种规律,不同复合双组分醇类抑制剂单位含量抑制效果表现出性能先减弱后增强、性能基本不变两种规律。单组分抑制剂中三甘醇、乙二醇抑制效果较好,二甘醇和乙醇抑制效果较差。复合双组分抑制剂中乙二醇+三甘醇、甲醇+三甘醇抑制效果较好,甲醇+二甘醇、二甘醇+乙醇抑制效果较差。随着总含量的增加,单组分盐类抑制剂单位含量抑制效果表现出性能增强和性能基本不变两种规律,所有复合双组分盐类单位含量抑制效果均表现出性能增强趋势。单组分无机盐中Ca Cl2抑制效果最好,双组分复配剂中Ca Cl2+Mg Cl2的复配效果最好。单、双组分抑制剂性能评价结果显示,复配可以有效提高某些醇类和无机盐的抑制效果。（2）提出了砂沉积浓度比的概念,并通过室内实验,测定了不同砂粒粒径、不同流速、不同出砂浓度以及不同井斜角下的砂沉积浓度比的数值。发现砂沉积浓度比随着井斜角的增大而增大,这与常规钻井中岩屑运移规律不同;另外砂粒粒径越大、流速越小、出砂浓度越小,砂沉积浓度比越大。通过单因素分析,使用非线性拟合技术,对实验数据进行拟合,建立了砂沉积浓度比预测模型。建模过程中引入了赤池信息量准则、贝叶斯信息量准则等多种方法对模型进行优选。并进一步对模型进行了统计学误差分析,统计学参数分析结果验证了模型在假定条件范围内准确预测砂沉积浓度比的能力。对比讨论了天然气水合物开采过程中微米级砂粒运移与岩屑运移以及常规油气开采过程中砂粒运移的不同点。（3）砂床沉积高度是衡量井筒流动面积及流动状况的重要指标,将影响砂床沉积高度的流体性质参数、固体性质参数和生产参数无量纲化并组成5个具有实际物理含义的无量纲量,分析这些参数对无因次砂床沉积高度的影响规律,结果显示无因次砂床高度随地层出砂浓度、无因次砂粒粒径和无因次井斜角的增大而增大,随雷诺数的增大而降低,且均单调变化。运用Buckingham-Π定理及单因素分析方法,建立了砂床高度预测模型,模型预测值与实验值吻合较好,统计学误差分析验证了模型的准确性。研究了砂床形成后微米级砂粒的分布及堆积状态,考虑砂床表面颗粒所受的浮重、附加质量力、上举力、拖拽力、液流压耗,粘着力、静电力,建立了微米级砂粒启动临界流速模型。（4）以2013年世界第一次海域天然气水合物降压试采井筒为背景,利用CFD数值模拟技术对试采井筒中的C形-螺旋形井段、变径井段内微米级砂粒运移过程进行模拟,结果显示C形-螺旋形井段中微米级砂粒较易沉积的部位主要在C形段的拐角处及螺旋段。螺旋段内微米级砂粒沉积情况随液流速度的增加而逐渐改善,其中螺旋段上部的砂粒清洁难度要大于螺旋段下部。变径井段中微米级砂粒主要堆积在管径突变处,沿径向方向看,管径突变截面中间微米级砂粒体积分数低,围绕中心存在一圈砂粒堆积较为严重的区域,剩余部分体积分数处于两者之间。根据复杂井段内砂粒体积分数随流速分布特征,提出了工程上微米级砂粒临界不沉积流速的计算方法,分别得到了C形-螺旋形井段、变径井段中3种粒径,3种地层出砂浓度下的临界不沉积流速。根据数值模拟数据,分别建立了C形-螺旋形井段,变径井段微米级砂粒体积浓度预测模型,为现场快速判断复杂井段流动状况提供依据。（5）基于守恒定律,考虑了气相、液相、水合物相变引起的不同组分之间的传质传能过程,建立了一套考虑因素多、形式完善的能够描述水合物试采过程中管柱流道内多相复杂流动的连续性方程、动量方程和能量方程。结合水合物试采工况,给出了相应的初始条件和边界条件,采用交错网格方案对管柱流道进行网格离散化,基于有限体积法推导得到了流道不同网格节点之间的数值迭代格式,给出了完整求解过程。
程艳红[5]（2020）在《基于高速密封的磁性液体传热特性的理论及实验研究》文中指出为增强综合国力竞争和维护国防安全,军工、航空航天等高端领域不断发展,出现越来越多需要高线速度密封的应用场合。磁性液体密封因具有零泄漏、长寿命和高可靠性而显示出越来越独特的应用优势,不仅能满足高端密封领域的苛刻密封要求,还能保障设备和武器的良好工作性能。然而,磁性液体高速（线速度>20m/s）密封在国内始终未能取得突破。影响磁性液体高速密封性能的两个主要因素是离心力和温升问题,而温升又是直接导致磁性液体高速密封失效的关键原因。因此,为拓宽磁性液体密封应用,解决磁性液体高速密封的传热问题,本文基于高速密封工况对通道内磁性液体的传热特性相关问题进行了理论和实验研究。主要工作体现如下:（1）推导磁性液体高速密封的粘性阻力矩及摩擦耗散公式,通过实验研究磁性液体流变特性对粘性阻力矩的影响,再将高速密封工况特点下的磁性液体粘-温特性代入到摩擦耗散公式中进行修正。（2）通过对制备得到的水基、机油基、酯基和氟醚油基四种磁性液体的基本性能表征选择了适用于高速密封工况的磁性液体。并选择了合适的磁性液体热物性参数计算模型,如粘度采用Brinkman模型,导热系数采用Maxwell经典模型,计算得到了四种磁性液体的热物性参数。（3）通过简化磁性液体高速密封间隙内的温度场计算模型,推导得到了密封间隙内磁性液体最大温度计算公式,并对其进行修正。经验证,利用修正公式计算得到了线速度在22.6m/s～50.3m/s时无冷却条件下密封间隙内酯基磁性液体的最大温度,说明了高线速度下温升问题突出。这种温度计算方法虽然简化和忽略了一些条件,与实际值存在偏差,但适用于工程应用中快速便捷地估算密封中的温度,且在一定误差内准确有效。（4）基于磁性液体高速密封常规冷却结构,对高速密封工况特征下的磁性液体传热特性研究模型进行合理地假设和简化。自主设计并搭建非均匀永磁场下水平通道内磁性液体对流传热特性研究实验台。实验台测试段的主体结构与磁性液体高速密封结构基本相同,采用的材料完全一致,以尽量保证物理模型的真实性;加热段采用直流电源对电阻丝进行加热,保持加热功率恒定,作为外热源施加到测试通道下方;冷却系统主要采用低温冷却循环机,为极靴提供稳定且恒定温度的冷却液;采用K型热电偶对温度进行测量,再通过温度巡检仪和数据采集电脑进行测量结果的显示和记录。然后对实验数据进行无量纲处理从而得到非均匀磁场下水平通道内磁性液体的瑞利数Ra、磁瑞利数Ram、努塞尔数Nu等无量纲参数。通过对测量误差和计算误差的分析得到了实验不确定性,其中瑞利数、磁瑞利数、努塞尔数和热流密度的不确定度分别为2.46%、1.41%、4.51%和7.51%。以水基磁性液体作为对比工质,测量得到了自然对流传热下的努塞尔数,验证了实验数据的有效性和可靠性。（5）实验测量了磁场、冷却温度、加热功率、间隙大小等因素对磁性液体对流传热行为的影响。结果显示,非均匀永磁场作用下磁性液体的对流传热性能相比没有磁场时明显增强了,增大磁场强度可以提高磁性液体的自然对流传热性能。降低通道上壁面的冷却温度可以显着提高传热效率和传热速率,起到降低磁性液体温度和通道下壁面温度以及增大温差的作用。但持续降低通道上壁面的冷却温度并不能一直提高传热,对于恒定的加热功率存在达到最大热平衡态的冷却温度极限值。增大加热功率会增加磁性液体温度和通道下壁面温度,但同时会增大上下壁面温差而引起对流传热的不稳定性增强。在相同加热功率和冷却温度下,增大间隙尺寸会增加磁性液体和通道下壁面温度,降低传热效率;减小间隙尺寸会降低磁性液体和通道下壁面温度,增加传热效率。此外,对不同种类的磁性液体进行了自然对流传热性能的测试,结果对比了相同工况下不同磁性液体的传热效率和传热性能。并基于自然对流准则方程式对实验数据进行拟合,得到了水基、机油基、酯基和氟醚油基四种磁性液体在特定范围内的自然对流无量纲关联式,为预测磁性液体的自然对流传热性能提供了理论支撑。最后,通过对测试通道中磁场和温度分布的测量,探讨了磁性液体在非均匀磁场和温度梯度下自然对流传热机理。通过分析认为磁场梯度和温度梯度产生的开尔文力和浮力使得磁性液体在水平通道内产生流动辊,导致了热边界层的扰动和颗粒的迁移,从而增强了磁性液体的自然对流传热。本文研究成果主要填补了国内现有磁性液体高速密封传热相关问题在某些方面的研究欠缺,一定程度上为解决磁性液体高速密封的温升问题提供了理论和实验参考,有望为解决磁性液体高速密封难题带来希望,在未来高速密封领域中的应用存在巨大潜力。图71幅,表18个,参考文献159篇
刘静[6]（2020）在《T型微通道内浆料体系中气泡的生成动力学与调控》文中认为微流控技术因其安全性能高、操作灵活方便、样品用量少等优点,近年来受到了国内外的广泛关注。本文利用高速摄像仪对微通道内浆料体系中气泡的生成尺寸、生成频率、生成动力学进行了研究,得到的主要结果如下:对T型微通道内玻璃微珠浆料体系中气泡的生成频率、气泡尺寸进行了研究。考察了弹状流下两相流量、颗粒浓度对气泡的生成频率、气泡尺寸及通道内压力降的影响。结果表明:弹状流下,当分散相流量一定时,随着连续相流量的增大,气泡的生成频率和通道内压力降均增大而气泡尺寸减小。当连续相流量一定时,随着分散相流量的增大,气泡的生成频率、气泡尺寸和微通道内压力降均增大。随着颗粒浓度的增大,浆料的表面张力减小,表观黏度增大,连续相毛细管数Ca增大,气泡的生成频率和压力降均增大而气泡尺寸减小。提出了T型微通道内浆料体系中气泡生成尺寸的预测模型,模型具有良好的预测精度。研究了剪切变稀型浆料流体中气泡的生成动力学。结果表明:气泡生成可分为三个阶段:膨胀、挤压和快速夹断阶段。在膨胀阶段,随着浆料流量和浆料浓度的增大,颈部最大宽度减小,而膨胀阶段的时间基本相同。挤压阶段和快速破裂阶段,无量纲气泡最小颈部宽度和剩余时间均呈幂率关系。随着连续相流量以及浆料浓度的增大,两个阶段的幂率指数均增大。此外,气相流量越大,气泡尺寸、生成频率和通道内压力降越大;浆料流速越大,气泡尺寸越小,生成频率和通道内压力降越大。随着浆料浓度的增大,气泡尺寸减小,而生成频率和微通道内压力降增大。提出了T型微通道内剪切变稀型浆料中气泡尺寸的预测模型,模型预测精度良好。
刘楠楠[7]（2020）在《多孔介质中气驱油动力机理及应用研究》文中进行了进一步梳理目前,我国大多数油田在水驱开发后期把气驱或气水交替注入的方式作为开发剩余油的重要手段。注入气或储层游离气表现出易流动、粘阻小等特点,更容易进入水相未被波及的区域,或占据死油孔隙区域内的油相空间。注入气或储层游离气以分散气泡形式在多孔介质中的流动运移行为未被清楚观察和研究。主要原因:其一,储层空间类似于“暗箱子”,无法从外界直接观察;其二,气泡在管状孔隙或颗粒充填孔隙介质流体饱和模型中受外界因素干扰作用强,变形复杂,上升路径、速度不尽相同;其三,气泡在多孔介质中与孔喉形状和大小、液体性质等之间的关系认识不清,气相流动运移规律受到多因素的影响。本论文针对上述问题,基于力学分析表征和室内实验模拟的手段,对气泡在多孔介质中运动行为特性进行研究,分析了气泡在不同影响因素环境中的上升运动的条件,揭示了其流动运移规律,取得了如下主要成果:1)建立了可流动气相在毛细管模型和颗粒充填孔隙介质流体饱和模型中上升运移流动条件及表达式。通过浮力和毛管阻力的对比,研究了毛管半径、界面张力、界面接触角等因素对浮力和毛管阻力的影响,确定了气泡运移和捕集的临界条件。同时,基于浮力、液体阻力（曳力）、界面张力及附加质量力等多种作用力耦合,建立了接触固相颗粒和不接触固相颗粒含液体饱和多孔介质中上升气泡加速度和匀速度数学模型,分析了驱动压差力对气泡上升的影响。最后,利用图形法形象地表示了气泡当量直径、固体颗粒大小、孔隙度、接触角、界面张力等参数对气泡所受不同作用力和气泡上升相对速度的影响。2)通过室内实验研究了在饱和牛顿流体中不同因素对上升气泡行为特征影响。在静置蒸馏水和甘油-水溶液中,上升气泡形变系数、横纵比、气泡水平速度、气泡垂直速度等参数随着注气孔尺寸、注气速度、模型倾角及甘油质量分数等因素变化结果被分析。研究了温度（5100°C）对蒸馏水、地层水、乙醇及甘油-水溶液中气泡上升运动行为特征的影响。结果表明了,温度对甘油-水溶液中气泡影响最大,随着温度增加,液体阻力（曳力）减小,气泡逐渐从球形直线上升转变为椭球形“之”字上升。在高雷诺数区域和低雷诺数区域建立了描述气泡上升运动的曳力系数模型,模型预测结果与实验数据吻合,标准误差小于5.32%。3)基于可视化颗粒充填孔隙介质流体饱和模型,观察了气泡与气泡、气泡与液体、气泡与固体颗粒之间的相互作用过程,分析了其行为表现,包括气泡上升运移、气泡合并、气泡分裂、气泡捕集,并测量了含液体饱和多孔介质中气泡捕集体积分数,利用动力学方法解释了捕集气泡体积分数动态变化的原因。同时,实验证明了气泡长度、孔喉比、固体颗粒大小、模型倾角、甘油质量分数等因素对充满玻璃珠含液体饱和多孔介质中分散气泡上升速度的影响。4)通过孔板喷射法和超声波振荡法产生了N2-水和CO2-水两种分散体系中微泡,在刻蚀玻璃和填砂模型中研究了水气分散体系微观驱油渗流特征,并以不同岩心驱替实验研究两种分散体系对驱油效率和波及体积的影响程度。通过力学模型和实验动态评价获得了气相以分散气泡形式在多孔介质中微观流动特征,详细分析了不同因素对其行为的影响,可视化地描述了气相在孔喉之间的上升运动变化,进而弄清了气驱油动力学和微观渗流机理。同时,结合了微气泡产生和流动过程,确定出水气分散体系可以解决油藏采出程度低的问题。为实际油藏注入气或储层游离气在孔隙空间中的流动运移规律提供科学依据,对油田高效开发剩余油具有指导意义。
程婷婷[8]（2020）在《低渗裂缝性油藏微/纳米功能材料协同调驱作用与机理研究》文中指出低渗裂缝性油藏水窜治理与基质剩余油驱动的特殊矛盾是进一步提高采收率的技术瓶颈,目前常规中高渗油藏调剖驱油的技术方法不一定适用于低渗裂缝性油藏,且单一调剖技术不能解决该类油藏的各类窜流问题,本文提出微/纳米材料技术组合的深部调驱方法来克服单一调剖技术的不足,最大程度的发挥组合技术的协同效应,形成微纳米协同调驱技术提高采收率的新方法。研发了氢键缔合温度30℃～150℃的双层覆膜微米颗粒（BCMS）,筛选悬浮剂,构筑了BCMS深部调剖体系,考察了体系悬浮稳定性及注入性。改变温度、矿化度及粘接时间,评价了BCMS调剖体系的粘接稳定性。改变注入速度、颗粒浓度、颗粒注入量、注入方式、渗透率,研究了影响体系封堵性能的主控因素及适用界限。建立了BCMS多孔介质深部运移数学模型,与岩心各处压降进行拟合,揭示了BCMS深部调剖体系的深部运移能力及封堵性能。利用设计的二维变径模型,研究了BCMS在裂缝中的微观运移特征及封堵机理。利用原位改性法制备了部分疏水改性纳米SiO2颗粒,研究纳米颗粒在油水两相界面的饱和吸附浓度,构筑了纳米SiO2驱油体系,并评价了Ca2+、Na+及矿化度对纳米颗粒在液-液界面吸附规律的影响。通过改变温度、颗粒浓度等参数,研究了纳米颗粒在固-液界面的吸附-脱附规律。以接触角为评价指标,研究了颗粒浓度、温度、金属离子对纳米颗粒改变岩石表面润湿性能的影响规律。设计了2-D单通道、2-D网格、2.5-D多孔介质微流控芯片模型。利用单通道模型,研究了纳米颗粒启动孔喉捕获油滴的动力学;利用不规则刻蚀2-D网格裂缝模型,分析了网络裂缝水驱后微观剩余油类型,揭示了纳米颗粒启动网格裂缝水驱后不同类型剩余油的机理;利用引入刻蚀深度变化参数2.5-D模型,成功模拟了水驱后真实三维多孔介质的微观剩余油,揭示了纳米颗粒启动多孔介质水驱后不同类型剩余油的机理。采用均质、非均质岩心物理模型,筛选了BCMS调剖体系的注入参数及驱油界限;优化了纳米SiO2驱油体系的注入参数及驱油界限;评价了低渗裂缝性油藏微/纳米材料协同调驱技术的驱油效果,并揭示了协同调驱技术的驱油机理。
白玲[9]（2020）在《流化床稠密气固两相瞬态流动的离散元模拟与高速摄影实验研究》文中研究指明流化床技术在煤燃烧、催化反应、物料干燥等能源化工、食品加工行业中有着极其广泛的应用。掌握流化床内部气固两相流动机理是开展流化床优化设计、提高燃烧效率的基础。本人在江苏大学流体机械工程技术研究中心和美国圣路易斯华盛顿大学的联合培养下,在美国煤清洁利用联盟（Consortium for Clean Coal Utilization）项目和“动力工程及工程热物理”江苏高校优势学科项目的资助下,基于理论分析、实验测量和数值模拟等研究方法,对流化床气固两相瞬态流动开展了一系列的研究工作。本文的主要研究内容和取得的创造性成果有:（1）设计了流化床高速摄影实验台,实现流化床启动过程气固两相瞬态流动的可视化实验测量,采用床层高度、气泡当量直径对不同颗粒数、不同进口流速下的流动特性进行了量化和分析。研究发现在进口流量不变时,床层高度的变化会影响气泡的形状,但对气泡面积和气泡当量直径影响较小。进口流量是决定流动形态的主要因素,进口流量越大,气体传递给床层内颗粒的能量越大,床层高度和气泡面积越大且维持的时间越长,破碎时间越晚。在流化床的设计过程中,必须重视进口流量的合理选择。（2）通过网格无关性分析确定了适宜的网格间距,结合实验测量研究了双流体模型（TFM）和离散元模型（DEM）数值模拟结果的差异,发现TFM仅适合于大尺度的宏观分析,并不能准确地预测气泡的破碎和分层现象;相对而言,DEM预测的结果与实验更为接近,更适合流化床内部瞬态流动机理研究。对应用较为广泛的六种曳力模型分别进行了数值模拟,并将其与实验结果进行了对比,发现Gidaspow模型在床层高度以及气泡当量直径的预测中具有明显的优势,在气泡形态和压力波动等方面与实验吻合较好,能够对稠密气固两相瞬态流动进行较为准确的预测。（3）研究了进口流量对流化床内部流型的影响,发现随着流量的增加流型的转变经历了三个过程,在初期是鼓泡流态化,然后过渡到以鼓泡流态化为主导、节涌流态化并存的状态,最后呈现出鼓泡流态化和湍动流态化共存的状态。测量了流化床不同高度位置处的压力波动,分析了压力波动与流型转变过程的内在联系。发现床层压力波动特性和气泡破碎数目的变化可以作为鼓泡流态化转变为湍动流态化的重要判别指标。建立了流化床内部流型的判别式,当判别式为正时流化床处于湍动流态化,当判别式为负时流化床处于鼓泡流态化。（4）开展了不同进口位置下流化床内部气固两相瞬态流动的数值模拟和实验测量,分别从床层高度、气泡面积等流态化参数,以及气相压力场和速度矢量等角度对瞬态流动特性进行了对比分析。研究发现流化床进口位置对气泡形态和演化规律有着很大影响,越靠近右侧壁面,气泡形心向左侧倾斜的程度越大。同时,气泡出现倾斜的时刻也会随着进口位置而变化,进口位置离壁面越远,鼓泡出现倾斜的时刻会越往后延迟。进口位置对气体的逸出方式、逸出区域以及颗粒弹射方式有着很大的影响,进口位置越靠近流化床底部中心,颗粒弹射程度越剧烈,而且覆盖的区域越大。进口位置决定了流化床中的能量传递,随着进口位置远离壁面,颗粒在动能传递和位移过程中受到壁面约束的程度在逐渐降低,越来越多的颗粒可以获得有效的动能并发生位移。（5）采用离散元模拟方法研究了双进口对流化床内部气固两相瞬态流动特性的影响,对不同进口间距方案的颗粒瞬态分布、颗粒速度矢量、气相压力云图、速度流线和气相压力分布进行了对比分析。研究发现双进口比单进口可以显着降低流化床中的局部固相死区面积。当两个进口间距较远时,流化床中的气泡受到两侧壁面的影响而向中间靠拢,床层顶部出现内凹,并在气泡破裂时伴随着颗粒弹射现象;在两侧进口间距合适时,呈现出两个气泡独立发展的临界状态;进一步缩短两个进口的间距,气泡出现了合并现象。床层中距离进口越近的位置处压力越大,压力梯度由气泡中心向床层左右两侧递减。当两个进口间距较近时,气泡在向上发展的过程中会向床层左右两侧倾斜。流化床中的压力波动产生于进口处,并在向出口方向传播过程中逐渐衰减。合理的进口布置方案可以实现较为均匀的压力分布并能达到较高的气固接触效率。
屈文英[10]（2019）在《半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究》文中认为汽车轻量化是当前节能环保,守护绿水青山的重要途经。铝合金汽车零部件在轻量化征程中起着举足轻重的作用,如何制备高品质铝合金零部件是当前制造业面临的新的挑战。19世纪70年代提出的半固态成形技术是介于液态和固态成形的新型成形工艺,其产品具有低成本高品质的优势,是汽车轻量化的首选技术。本研究主要针对半固态压铸工艺浆料制备组织不均匀及充型流动不稳定两个问题开展基础理论探索。本文采用以实验为基础和标杆,以数值模拟建模与应用为主的研究策略,开展了 357.0铝合金半固态浆料制备过程中晶粒形貌的演变机制和压铸充型时浆料的多相流动机制研究。首先根据半固态制浆的工艺特点,建立了耦合溶质场、温度场和速度场的相场-格子-玻尔兹曼微观组织模拟模型,基于该模型系统研究了特定范围内参数对晶粒形貌演变的影响机制,揭示了形成球状晶的关键控制因素。其次,针对半固态浆料流动过程中较为典型的固液分离现象建立了充分考虑相间作用的适用于半固态压铸充型模拟的多相流模型。基于该模型研究了工艺参数、型腔形状等对固液分离程度的影响机制,揭示了多相流动过程中宏观流动形态-微观运动行为之间的作用机理,阐明了颗粒在不同区域的流动倾向,解释了不同特征的固液分离现象。全文得到了如下的研究成果:（1）建立了适用于半固态浆料微观组织演变的相场-格子-玻尔兹曼模型（Phase-Field-Lattice-Boltzmann-Method,PF-LBM）,准确模拟了不同参数对晶粒形貌的影响,并给出了研究区域内的溶质分布及速度场,对揭示晶粒形貌演变的内在控制机制提供定量的分析依据。（2）通过微观组织模拟研究得到了如下对工艺优化具有指导性作用的结论:生长空间越小越有利于球状晶的形成。局部晶粒稳定生长过冷度（2.3～16.3℃）越小,球状晶形成的几率越大。晶粒的球形度随稳态冷却速率（0.0162～1.62℃/s）的增大先增大后减小。溶质膨胀引起的自然对流（溶质膨胀系数βc=-4.0～7.3）能够使树枝晶的二次枝晶臂随着自然对流强度的加大而逐渐变细,但不是十分明显。强制对流（0.0001～0.2无量纲量）对低过冷度下生长的晶粒形貌影响程度较小,对高过冷度下的晶粒形貌影响程度十分显着,顺流侧的晶粒生长受到抑制,逆流侧得到促进。（3）依据半固态浆料的特有属性建立了适用于其流动过程多相流动模拟的模型,粘度模型-颗粒相间作用模型-颗粒液相间作用模型的子模型组合为（k-ε realizable）-（Syamlal-O’brien）-（Gidaspow）。（4）基于建立的多相流模型研究了不同参数对浆料流动过程中固液分离的影响机制。总体而言,充型速度越大,固体颗粒相的分布相对低速下比较均匀。随着颗粒尺寸（50 μm,100 μm和150μm）的增加流动前沿的固液分离程度先降低后增加。固液分离程度随着通道弧度的增加而加剧。（5）解释了在不同的区域内（边界层颗粒区和中心颗粒区）颗粒的流动行为,揭示了壁面处及流动前沿产生固液分离的机制。根据流体力学理论及半固态浆料流动过程中各参数对其固液分离的影响探究了相分离缺陷产生的内部机制,得出在浆料固相分数为0.5且颗粒尺寸为100 μm时控制浆料流动速度在一定临界值时20.799 m/s可保证较薄的固液分离层及较适宜的流动状态。（6）本研究为半固态压铸全流程多尺度数值模拟技术的研发丰富了两项内容:微观组织模拟和多相流动模拟,初步建立了两者之间的接口,并与前端材料计算和后续缺陷预测进行了初步的对接。
二、固体颗粒与通道壁面相互作用的实验研究（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、固体颗粒与通道壁面相互作用的实验研究（论文提纲范文）
（1）内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外本学科领域的发展现状与趋势 |
| 1.2.1 气固流动研究现状 |
| 1.2.2 超低挥发分碳基燃料燃烧技术研究现状 |
| 1.3 本论文的研究目的及主要内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 内循环预热装置冷态实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验系统 |
| 2.2.2 实验物料及工况 |
| 2.2.3 实验及分析方法 |
| 2.3 实验结果及分析 |
| 2.3.1 流化风速对于运行特性的影响 |
| 2.3.2 回料阀返料模式 |
| 2.3.3 循环回路的压力分布及压力波动 |
| 2.3.4 回料阀内颗粒体积分数分布 |
| 2.3.5 回料阀气固流动状态的实时监测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同参数下内循环预热装置气固流动特性实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 回料阀出口开度对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
| 3.2.1 实验工况 |
| 3.2.2 实验结果 |
| 3.3 回料阀高度对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
| 3.3.1 实验工况 |
| 3.3.2 实验结果 |
| 3.4 流化风速对内循环预热装置气固流动特性的影响 |
| 3.4.1 实验工况 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 内置式气固分离器性能实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验系统 |
| 4.2.2 实验物料及分离器实验件 |
| 4.2.3 实验及分析方法 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 分离器空载压降变化 |
| 4.3.2 分离器负载实验结果 |
| 4.3.3 分离器性能比较 |
| 4.3.4 灰色关联法在分离器选型上的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 内循环预热装置CPFD冷态数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制方程与基本模型 |
| 5.2.1 控制方程 |
| 5.2.2 曳力模型 |
| 5.2.3 固体应力模型 |
| 5.3 计算模型及参数设置 |
| 5.3.1 几何建模及操作条件设置 |
| 5.3.2 数值参数设置 |
| 5.3.3 时间无关性验证 |
| 5.4 全局气固流动特性研究 |
| 5.4.1 循环回路压力分布 |
| 5.4.2 颗粒体积分数分布 |
| 5.4.3 颗粒速度分布情况 |
| 5.5 流化风速和回料阀出口开度对气固流动特性的影响 |
| 5.5.1 流化风速对气固流动特性的影响 |
| 5.5.2 回料阀出口开度对气固流动特性的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 超低挥发分碳基燃料内循环预热燃烧实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 2MW内循环预热燃烧实验研究 |
| 6.2.1 实验方法 |
| 6.2.2 实验结果及分析 |
| 6.3 16MW内循环预热燃烧实验研究 |
| 6.3.1 实验方法 |
| 6.3.2 实验结果及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）湿颗粒流化床流动及热质传递特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 湿颗粒微观碰撞特性研究 |
| 1.2.1 液体对颗粒碰撞特性研究 |
| 1.2.2 湿颗粒间碰撞特性研究 |
| 1.3 湿颗粒系统流动特性研究 |
| 1.3.1 实验研究 |
| 1.3.2 数值模拟研究 |
| 1.4 湿颗粒系统热质传递特性研究 |
| 1.4.1 实验研究 |
| 1.4.2 数值模拟研究 |
| 1.5 国内外文献综述简析 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 湿颗粒流动及热质传递数值计算模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 VOF-FDM-DEM计算模型 |
| 2.2.1 流体相控制方程 |
| 2.2.2 颗粒相控制方程 |
| 2.3 CFD-DEM计算模型 |
| 2.3.1 运动方程 |
| 2.3.2 传热方程 |
| 2.3.3 传质方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 单颗粒与液膜碰撞过程实验及模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置及模拟工况设置 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 实验与数值模拟结果对比 |
| 3.3.2 液膜厚度对颗粒与液膜碰撞过程的影响 |
| 3.3.3 碰撞速度对颗粒与液膜碰撞过程的影响 |
| 3.3.4 颗粒直径对颗粒与液膜碰撞过程的影响 |
| 3.3.5 液体表面张力对颗粒与液膜碰撞过程的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 喷动流化床内湿颗粒系统流动特性实验及模拟研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 液体特性对湿颗粒系统流动特性影响 |
| 4.2.1 实验装置及原理 |
| 4.2.2 初始条件及边界条件 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.3 滚动摩擦对湿颗粒系统流动特性影响 |
| 4.3.1 初始条件及边界条件 |
| 4.3.2 模型验证 |
| 4.3.3 滚动摩擦系数对干颗粒系统流动行为的影响 |
| 4.3.4 滚动摩擦系数对湿颗粒系统流动行为的影响 |
| 4.3.5 滚动摩擦及液体对颗粒流动特性影响析因分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 典型流化床内湿颗粒热质传递特性实验及模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 鼓泡流化床内湿颗粒热质传递特性实验及数值模拟研究 |
| 5.2.1 实验装置及原理 |
| 5.2.2 初始条件及边界条件 |
| 5.2.3 结果与讨论 |
| 5.3 脉冲鼓泡流化床内湿颗粒热质传递特性数值模拟研究 |
| 5.3.1 模型验证 |
| 5.3.2 初始条件及边界条件 |
| 5.3.3 结果与讨论 |
| 5.4 喷动流化床内湿颗粒热质传递特性数值模拟研究 |
| 5.4.1 初始条件及边界条件 |
| 5.4.2 结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）纳米流体强化沸腾换热机制的分子动力学研究（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 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 纳米流体池沸腾换热特性的研究 |
| 1.2.2 纳米流体流动沸腾换热特性的研究 |
| 1.2.3 纳米流体和纯流体沸腾的MD研究 |
| 1.2.4 纳米流体沸腾换热在内燃机中的应用 |
| 1.3 现有研究中存在的问题和不足 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 |
| 2 分子动力学模拟方法及模拟前期准备 |
| 2.1 MD模拟的基本原理 |
| 2.1.1 势函数 |
| 2.1.2 系综原理 |
| 2.1.3 控温方法 |
| 2.1.4 初始条件与边界条件 |
| 2.1.5 运动方程及数值求解方法 |
| 2.2 本文所需数据的统计方法 |
| 2.3 MD模拟的相关软件 |
| 2.4 模拟前期准备工作 |
| 2.4.1 MD模拟的可行性验证 |
| 2.4.2 MD模拟下的沸腾模式 |
| 2.4.3 模拟基础液的选择 |
| 2.4.4 模拟原子数的确定 |
| 2.4.5 爆炸沸腾开始时间t_(OB)的确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 悬浮纳米颗粒影响沸腾换热特性的MD研究 |
| 3.1 悬浮纳米颗粒的计算模型 |
| 3.1.1 远壁和近壁纳米颗粒模拟模型 |
| 3.1.2 势函数及其参数 |
| 3.1.3 模拟过程 |
| 3.2 光滑表面上纳米流体的沸腾行为 |
| 3.2.1 远壁和近壁纳米颗粒对爆炸沸腾的影响 |
| 3.2.2 远壁和近壁纳米颗粒对蒸发的影响 |
| 3.2.3 加热温度对沸腾换热的影响 |
| 3.2.4 纳米颗粒种类对沸腾换热的影响 |
| 3.2.5 纳米颗粒粒径对沸腾换热的影响 |
| 3.2.6 纳米颗粒体积浓度对沸腾换热的影响 |
| 3.3 非平表面上纳米流体的沸腾行为 |
| 3.4 悬浮纳米颗粒强化沸腾换热的机理分析 |
| 3.4.1 流体微观结构的变化 |
| 3.4.2 纳米颗粒表面液体吸附层 |
| 3.4.3 悬浮纳米颗粒的运动状态 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 壁面沉积纳米颗粒影响沸腾换热特性的MD研究 |
| 4.1 壁面沉积纳米颗粒对接触角的影响 |
| 4.1.1 模拟模型 |
| 4.1.2 模拟算例 |
| 4.1.3 势函数及其参数 |
| 4.1.4 模拟过程 |
| 4.1.5 沉积纳米颗粒对液滴接触角的影响 |
| 4.2 壁面沉积纳米颗粒对沸腾换热的影响 |
| 4.2.1 模拟模型 |
| 4.2.2 势函数及其参数 |
| 4.2.3 模拟过程 |
| 4.2.4 沉积纳米颗粒对爆炸沸腾的影响 |
| 4.2.5 沉积纳米颗粒对蒸发的影响 |
| 4.3 壁面沉积纳米颗粒强化沸腾换热的机理分析 |
| 4.4 沉积纳米颗粒润湿性对沸腾换热的影响 |
| 4.5 沉积纳米颗粒影响沸腾换热规律的探讨 |
| 4.5.1 沉积颗粒粒径对沸腾换热的影响 |
| 4.5.2 沉积颗粒种类对沸腾换热的影响 |
| 4.5.3 颗粒沉积密度对沸腾换热的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 纳米流体沸腾换热特性的MD研究 |
| 5.1 纳米流体的饱和池沸腾 |
| 5.1.1 饱和池沸腾模型 |
| 5.1.2 势函数及其参数 |
| 5.1.3 模拟过程 |
| 5.1.4 加热温度对池沸腾换热的影响 |
| 5.2 纳米流体的饱和流动沸腾 |
| 5.2.1 饱和流动沸腾模型 |
| 5.2.2 势函数及其参数 |
| 5.2.3 模拟过程 |
| 5.2.4 流速对纳米颗粒沉积特性的影响 |
| 5.2.5 纳米流体流动沸腾和池沸腾的对比 |
| 5.2.6 流速和加热温度对流动沸腾换热的影响 |
| 5.3 纳米流体的过冷流动沸腾 |
| 5.3.1 过冷流动沸腾模型 |
| 5.3.2 势函数及其参数 |
| 5.3.3 模拟过程 |
| 5.3.4 模型准确性验证 |
| 5.3.5 加热温度对过冷流动沸腾换热的影响 |
| 5.4 纳米流体强化沸腾换热的机理分析 |
| 5.4.1 池沸腾和流动沸腾中纳米流体强化换热的共同机制 |
| 5.4.2 流动沸腾中纳米流体强化换热的额外机制 |
| 5.5 纳米流体强化沸腾换热在内燃机冷却水腔应用的可行性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 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 |
| 作者简介 |
（4）天然气水合物降压试采井筒多相流动规律及保障技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 天然气水合物勘探开发研究进展 |
| 1.2.2 天然气水合物生成及抑制研究进展 |
| 1.2.3 含固体颗粒多相流研究进展 |
| 1.3 天然气水合物降压开采法流道特征 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 水合物生成条件及防治保障技术研究 |
| 2.1 天然气水合物生成及抑制计算模型 |
| 2.2 模型验证 |
| 2.3 天然气水合物颗粒生成条件 |
| 2.3.1 组分条件 |
| 2.3.2 温压条件 |
| 2.3.3 临界含水量 |
| 2.4 天然气水合物防治及流动保障技术研究 |
| 2.4.1 气体组分及含量 |
| 2.4.2 单组分醇类对水合物生成抑制研究 |
| 2.4.3 复合双组分醇类对水合物生成抑制研究 |
| 2.4.4 单组分与复合双组分醇类抑制剂性能对比 |
| 2.4.5 单组分盐类对水合物生成抑制研究 |
| 2.4.6 复合双组分盐类对水合物生成抑制研究 |
| 2.4.7 单组分与复合双组分无机盐抑制剂性能对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水合物开采微米级砂粒运移实验研究 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验仪器及功能控制方法 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 设备功能控制方法 |
| 3.3 水合物开采水流通道中微米级砂粒运移实验 |
| 3.3.1 微米级砂粒运移实验内容 |
| 3.3.2 井筒内微米级砂粒体积分数测量方法 |
| 3.3.3 微米级砂粒运移实验步骤 |
| 3.4 水合物开采水流通道中微米级砂粒运移结果及分析 |
| 3.4.1 微米级砂粒运移实验现象 |
| 3.4.2 砂沉积浓度比定义 |
| 3.4.3 单因素分析 |
| 3.4.4 微米级砂粒运移模型建立及优选 |
| 3.4.5 模型误差分析 |
| 3.5 微米级砂粒运移软件编制 |
| 3.6 颗粒运移对比 |
| 3.6.1 微米级砂粒与岩屑颗粒运移对比 |
| 3.6.2 微米级砂粒运移与常规油气开采砂粒运移对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 微米级砂粒沉积高度预测及砂床重启研究 |
| 4.1 水合物开采微米级砂粒沉积实验内容和步骤 |
| 4.1.1 微米级砂粒沉积实验内容 |
| 4.1.2 微米级砂床高度测量方法 |
| 4.1.3 微米级砂粒沉积实验步骤 |
| 4.2 水合物开采微米级砂粒沉积实验结果及分析 |
| 4.2.1 变量分析及无量纲化 |
| 4.2.2 单因素分析 |
| 4.2.3 微米级砂粒沉积高度预测模型建立及优选 |
| 4.2.4 模型误差分析 |
| 4.3 微米级砂粒启动力学模型 |
| 4.3.1 砂床中微米级砂粒分布 |
| 4.3.2 微米级砂粒力学分析 |
| 4.3.3 微米级砂粒启动模型 |
| 4.3.4 启动流速分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水合物开采复杂井段内微米级砂粒运移数值模拟研究 |
| 5.1 数值模拟控制方程与模拟条件 |
| 5.1.1 C形-螺旋形井段三维模型 |
| 5.1.2 变径井段三维模型 |
| 5.1.3 数值模拟初始条件与边界条件 |
| 5.1.4 数值模拟控制方程与求解 |
| 5.2 C形-螺旋形井段数值模拟结果与讨论 |
| 5.2.1 C形-螺旋形井段沉积特征 |
| 5.2.2 C形-螺旋形井段微米级砂粒临界不沉积流速 |
| 5.2.3 C形-螺旋形井段体积浓度预测模型 |
| 5.3 变径井段数值模拟结果与讨论 |
| 5.3.1 变径井段微米级砂粒沉积特征 |
| 5.3.2 变径井段微米级砂粒临界不沉积流速 |
| 5.3.3 变径井段微米级砂粒浓度预测模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 含水合物-砂-水-气多相流动理论模型 |
| 6.1 多相流流动控制方程的建立 |
| 6.1.1 连续性方程 |
| 6.1.2 动量方程 |
| 6.1.3 能量方程 |
| 6.1.4 多相流动辅助方程 |
| 6.2 多相流动方程的求解 |
| 6.2.1 多相流动方程定解条件 |
| 6.2.2 数值迭代格式 |
| 6.2.3 求解流程和求解步骤 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研情况 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）基于高速密封的磁性液体传热特性的理论及实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 磁性液体及其密封应用概述 |
| 1.2.1 磁性液体及其密封应用的研究进展 |
| 1.2.2 磁性液体高速密封的研究进展 |
| 1.2.3 磁性液体高速密封的传热问题 |
| 1.3 磁性液体对流传热国内外研究现状 |
| 1.3.1 磁性液体强制对流传热研究现状 |
| 1.3.2 磁性液体自然对流传热研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 技术路线和项目来源 |
| 2 磁性液体高速密封的粘性耗散研究 |
| 2.1 磁性液体高速密封的基础理论 |
| 2.2 磁性液体高速密封的耐压理论 |
| 2.2.1 常规磁性液体密封的耐压能力 |
| 2.2.2 磁性液体高速密封的耐压能力 |
| 2.2.3 影响磁性液体高速密封耐压能力的因素 |
| 2.3 磁性液体高速密封的粘性阻力矩及摩擦耗散的研究 |
| 2.3.1 粘性阻力矩及摩擦耗散功率的推导 |
| 2.3.2 磁性液体流变性测量及其对粘性阻力矩的影响机理 |
| 2.3.3 磁性液体高速密封的粘性阻力矩及摩擦耗散公式的修正 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 适用于高速密封的磁性液体制备及表征 |
| 3.1 磁性液体的制备 |
| 3.2 磁性液体的基本性能表征 |
| 3.2.1 颗粒形貌及分散性表征 |
| 3.2.2 稳定性表征 |
| 3.2.3 磁化性能表征 |
| 3.3 磁性液体的热物性参数计算 |
| 3.3.1 密度 |
| 3.3.2 定压比热容 |
| 3.3.3 热膨胀系数 |
| 3.3.4 绝对粘度 |
| 3.3.5 导热系数 |
| 3.3.6 热扩散系数 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于高速密封模型的磁性液体温度场计算 |
| 4.1 平板模型中密封层内磁性液体的温度场计算 |
| 4.1.1 数学模型 |
| 4.1.2 边界条件求解 |
| 4.2 计算结果分析与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于高速密封模型的磁性液体传热特性实验研究 |
| 5.1 物理模型与问题阐述 |
| 5.2 基于高速密封模型的磁性液体传热特性研究实验台设计 |
| 5.2.1 实验系统的设计与搭建 |
| 5.2.2 实验装置的磁场测量与仿真 |
| 5.3 非均匀永磁场下水平通道内磁性液体传热特性实验数据处理 |
| 5.3.1 磁性液体传热特性的无量纲处理 |
| 5.3.2 实验数据的不确定性分析 |
| 5.3.3 实验台的可靠性验证 |
| 5.4 非均匀永磁场下水平通道内磁性液体传热特性实验结果与分析 |
| 5.4.1 磁场对通道内磁性液体传热特性的影响 |
| 5.4.2 冷却温度对通道内磁性液体传热特性的影响 |
| 5.4.3 加热功率对通道内磁性液体传热特性的影响 |
| 5.4.4 间隙大小对通道内磁性液体传热特性的影响 |
| 5.4.5 不同种类磁性液体的自然对流传热特性 |
| 5.4.6 非均匀永磁场下水平通道内磁性液体传热特性的机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 研究创新点 |
| 6.3 工作不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）T型微通道内浆料体系中气泡的生成动力学与调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 前言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 T型微通道内气泡/液滴的生成 |
| 1.2 微通道内多相流过程的研究 |
| 1.2.1 气-液-液三相流 |
| 1.2.2 浆料流体 |
| 1.3 非牛顿流体中气泡/液滴的生成和破裂 |
| 1.4 本章小结及本文的研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 微通道装置 |
| 2.2 实验装置和流程 |
| 2.3 浆料的制备和流体物性 |
| 第3章 玻璃微珠浆料体系中的气泡生成特性及尺寸预测 |
| 3.1 气液两相流型 |
| 3.2 气泡生成频率 |
| 3.2.1 玻璃微珠浓度对气泡生成频率的影响 |
| 3.2.2 气相和浆料流量对气泡生成频率的影响 |
| 3.3 微通道内气泡长度 |
| 3.3.1 玻璃微珠浓度对气泡长度的影响 |
| 3.3.2 气相和浆料流量对气泡长度的影响 |
| 3.3.3 无量纲气泡尺寸的预测 |
| 3.4 微通道内压力降 |
| 3.4.1 气相流量对微通道内压力降的影响 |
| 3.4.2 浆料流量对微通道内压力降的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 聚苯乙烯微球浆料体系中气泡的生成动力学研究 |
| 4.1 气泡生成过程 |
| 4.2 气泡生成机理 |
| 4.2.1 挤压阶段 |
| 4.2.2 快速夹断阶段 |
| 4.3 气泡尺寸和生成频率 |
| 4.3.1 气相和浆料流量对气泡尺寸和生成频率的影响 |
| 4.3.2 浆料浓度对气泡尺寸和生成频率的影响 |
| 4.3.3 无量纲气泡尺寸的预测 |
| 4.4 微通道内压力降 |
| 4.4.1 气相和浆料流量对微通道内压力降的影响 |
| 4.4.2 浆料浓度对微通道内压力降的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 符号说明 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（7）多孔介质中气驱油动力机理及应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 多孔介质中气驱油动力机制研究现状 |
| 1.2.1 多孔介质中气相流动应用研究现状 |
| 1.2.2 多孔介质中气驱油上升运动研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究的主要内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 1.4 论文完成的主要工作 |
| 1.5 本文主要特色与创新点 |
| 2 毛细管中气泡上升运动行为数学表征 |
| 2.1 理论模型 |
| 2.2 不同因素对气泡运移和捕集的影响 |
| 2.3 小结 |
| 3 多孔介质中气泡上升动力数学表征及影响因素研究 |
| 3.1 多孔介质中上升气泡力学模型表征 |
| 3.1.1 上升气泡在充填介质中不接触颗粒壁面流动数学模型表征 |
| 3.1.2 上升气泡在充填介质中接触颗粒壁面流动数学模型表征 |
| 3.1.3 驱动压差作用力对气泡上升的影响 |
| 3.2 上升气泡在多孔介质中受力图形表征 |
| 3.2.1 图形法表示参数对上升气泡所受不同作用力影响 |
| 3.2.2 图形法表示不同作用力中的参数对上升气泡相对速度影响 |
| 3.3 小结 |
| 4 静置牛顿流体中单气泡上升行为特性实验研究及分析 |
| 4.1 连续相溶液中单气泡上升运动特性实验测定装置及方法 |
| 4.1.1 连续相溶液物理性质测定 |
| 4.1.2 连续相溶液中单气泡上升运动实验装置及图像处理方法 |
| 4.2 连续相静置蒸馏水中单气泡上升运动特性实验 |
| 4.2.1 注气孔尺寸对单气泡上升行为的影响 |
| 4.2.2 注气速度对单气泡上升行为的影响 |
| 4.2.3 实验模型倾角对单气泡上升行为的影响 |
| 4.3 连续相静置甘油-水溶液中单气泡上升运动特性实验 |
| 4.3.1 注气孔尺寸对单气泡上升行为的影响 |
| 4.3.2 注气速度对单气泡上升行为的影响 |
| 4.3.3 物理模型倾角对单气泡上升行为的影响 |
| 4.3.4 不同质量分数甘油对单气泡上升行为的影响 |
| 4.4 静置牛顿流体中温度对上升气泡运动行为的影响 |
| 4.4.1 蒸馏水、地层水及乙醇中温度对上升气泡运动行为的影响 |
| 4.4.2 甘油中温度对上升气泡运动行为的影响 |
| 4.4.3 曳力系数模型预测温度对牛顿流体中单气泡上升运动行为特性影响 |
| 4.5 小结 |
| 5 含液体饱和多孔介质中气泡上升行为特性实验研究及分析 |
| 5.1 多孔介质中气泡上升行为动力学机理实验研究 |
| 5.1.1 充满玻璃珠多孔介质中气泡上升运动实验装置 |
| 5.1.2 多孔介质中气泡上升行为动力学机理 |
| 5.1.3 含液体饱和多孔介质中捕集气泡体积分数测定方法及结果 |
| 5.2 含液体饱和多孔介质中不同因素对分散气泡上升行为影响实验研究 |
| 5.2.1 含液体饱和多孔介质中气泡上升基本理论方法 |
| 5.2.2 实验装置及过程 |
| 5.2.3 含液体饱和多孔介质中不同因素对上升气泡行为特性影响 |
| 5.2.4 实验结果讨论与分析 |
| 5.3 小结 |
| 6 水气分散体系微泡运移及驱油研究 |
| 6.1 水气分散体系性能测试及微泡生成方法 |
| 6.1.1 孔板喷射法和超声波振荡法生成水气分散体系中微泡 |
| 6.1.2 水气分散体系性能测试 |
| 6.1.3 不同参数对N2-水和CO2-水两种分散体系中微泡径影响 |
| 6.2 实验研究水气分散体系微观驱油渗流特征 |
| 6.2.1 水气分散体系微观驱油实验装置及方法 |
| 6.2.2 水气分散体系在刻蚀玻璃模型中微观渗流特征 |
| 6.2.3 水气分散体系在填砂模型中驱油渗流特征 |
| 6.3 水气分散体系驱油效率及扩大波及体积实验研究 |
| 6.3.1 驱替实验设计及岩心模型选择 |
| 6.3.2 驱替实验岩心模型选择 |
| 6.3.3 水气分散体系驱油效率和波及体积实验结果分析 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与认识 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（8）低渗裂缝性油藏微/纳米功能材料协同调驱作用与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 低渗裂缝性油藏开发研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 低渗裂缝性油藏开发现状 |
| 1.2.2 低渗裂缝性油藏调剖技术研究现状 |
| 1.2.3 低渗裂缝性油藏调剖技术存在的问题 |
| 1.3 纳米驱油在提高采收率中的应用现状 |
| 1.3.1 纳米二氧化硅的驱油机理 |
| 1.3.2 纳米二氧化硅颗粒的制备 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 BCMS调剖体系的构筑及深部运移封堵性能 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.2 BCMS的制备及性能表征 |
| 2.2.1 BCMS的制备方法 |
| 2.2.2 BCMS粒径及粒度分布 |
| 2.2.3 BCMS结构及功能特性 |
| 2.2.4 BCMS双层覆膜微观形貌 |
| 2.3 BCMS深部调剖体系的构筑及性能评价 |
| 2.3.1 BCMS深部调剖体系的悬浮性能评价 |
| 2.3.2 BCMS深部调剖体系的可注入性 |
| 2.3.3 BCMS深部调剖体系的耐温耐盐性能 |
| 2.3.4 BCMS深部调剖体系的粘接有效期 |
| 2.3.5 双层覆膜微米颗粒DLVO |
| 2.4 BCMS多孔介质深部运移及封堵性能 |
| 2.4.1 注入速度对封堵性能的影响 |
| 2.4.2 BCMS浓度对封堵性能的影响 |
| 2.4.3 BCMS注入量对封堵性能的影响 |
| 2.4.4 注入方式对封堵性能的影响 |
| 2.4.5 BCMS深部调剖体系的渗透率界限 |
| 2.4.6 BCMS在多孔介质中的深部运移分布形态 |
| 2.5 BCMS多孔介质深部运移数学模型 |
| 2.5.1 数学模型假设条件 |
| 2.5.2 控制方程 |
| 2.5.3 解析解推导 |
| 2.5.4 岩心压降公式 |
| 2.5.5 岩心压降和数学模型拟合 |
| 2.5.6 参数敏感性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 纳米二氧化硅驱油体系的构筑及界面特性研究 |
| 3.1 实验原理与方法 |
| 3.1.1 材料与表征方法 |
| 3.1.2 单分散纳米二氧化硅的制备原理 |
| 3.1.3 原位改性纳米二氧化硅的制备原理 |
| 3.2 粒径可控单分散纳米二氧化硅颗粒的制备 |
| 3.2.1 氨水浓度对粒径和形貌的影响 |
| 3.2.2 TEOS浓度对粒径和形貌的影响 |
| 3.2.3 水浓度对粒径和形貌的影响 |
| 3.3 纳米二氧化硅驱油体系的构筑及界面性能研究 |
| 3.3.1 纳米SiO_2粒度分布及微观形貌 |
| 3.3.2 部分疏水改性纳米SiO_2对动态油水界面张力的影响 |
| 3.3.3 改性纳米SiO_2颗粒在油水界面的饱和吸附浓度 |
| 3.3.4 改性纳米二氧化硅颗粒的物化性能分析 |
| 3.4 纳米SiO_2在固-液及液-液两相界面的吸附-脱附规律 |
| 3.4.1 纳米SiO_2颗粒在液-液界面吸附规律研究 |
| 3.4.2 纳米SiO_2颗粒在固-液界面吸附-脱附规律研究 |
| 3.5 纳米SiO_2固-液界面的吸附对岩石表面润湿性改变规律研究 |
| 3.5.1 颗粒浓度对纳米SiO_2改变岩石润湿性的影响规律 |
| 3.5.2 不同温度对纳米SiO_2改变岩石润湿性的影响规律 |
| 3.5.3 金属离子对纳米SiO_2改变岩石润湿性的影响规律 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 BCMS/纳米SiO_2微观驱油机理及微观封堵机理研究 |
| 4.1 模型设计及实验原理 |
| 4.1.1 纳米SiO_2微流控实验平台及芯片模型 |
| 4.1.2 二维变径模型BCMS封堵实验 |
| 4.2 纳米SiO_2驱油体系的微观流动特征和微观驱油机理 |
| 4.2.1 2-D微通道中纳米颗粒对孔喉被困油滴的启动机理 |
| 4.2.2 2-D网格裂缝中纳米颗粒对残余油的启动机理 |
| 4.2.3 2.5-D多孔介质中纳米颗粒对残余油的启动机理 |
| 4.3 BCMS在二维变径通道中的微观运移特性及封堵机理研究 |
| 4.3.1 直通道中BCMS的微观运移特性及封堵机理 |
| 4.3.2 平行双通道中BCMS的微观运移特性及封堵机理 |
| 4.3.3 弯曲通道中BCMS的微观运移特性及封堵机理 |
| 4.3.4 BCMS与裂缝宽度/孔喉直径的封堵匹配关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 低渗裂缝性油藏BCMS/纳米SiO_2协同驱油效果及驱油机理研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.2 BCMS调剖体系的注入参数优化及调驱效果 |
| 5.2.1 注入浓度对驱油效果的影响 |
| 5.2.2 注入量对驱油效果的影响 |
| 5.3 纳米SiO_2驱油体系的主控因素及驱油界限 |
| 5.3.1 注入浓度对驱油效果的影响 |
| 5.3.2 注入速度对驱油效果的影响 |
| 5.3.3 注入量对驱油效果的影响 |
| 5.3.4 纳米SiO_2驱油体系的驱油界限研究 |
| 5.3.5 纳米SiO_2动态吸附量-采收率的变化规律 |
| 5.4 低渗裂缝性油藏BCMS/纳米SiO_2协同驱油效果及机理研究 |
| 5.4.1 低渗裂缝性油藏BCMS/纳米SiO_2协同驱油效果分析 |
| 5.4.2 低渗裂缝性油藏BCMS/纳米SiO_2协同驱油机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 公式参数及符号 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
（9）流化床稠密气固两相瞬态流动的离散元模拟与高速摄影实验研究（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 流化床的分类 |
| 1.3 两相流理论与数值模拟方法研究进展 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 气固两相流数值模拟基本理论 |
| 2.1 双流体模型 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 曳力模型 |
| 2.2 颗粒动力学理论 |
| 2.2.1 基本方程 |
| 2.2.2 固相压力和固体粘度 |
| 2.2.3 固相颗粒的壁面条件 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 离散元模型 |
| 2.4.1 颗粒的受力分析 |
| 2.4.2 颗粒与颗粒之间的相互作用 |
| 2.4.3 气体与颗粒的相互作用 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 流化床高速摄影实验测量 |
| 3.1 实验测量方法 |
| 3.2 实验方案及数据处理方法 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 30000 颗粒实验结果分析 |
| 3.3.2 36500 颗粒实验结果分析 |
| 3.3.3 43000 颗粒实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双流体模型与离散元模型的适用性研究 |
| 4.1 大尺度颗粒条件下的网格无关性研究 |
| 4.1.1 网格及数值模拟设置 |
| 4.1.2 不同网格方案的数值模拟结果对比 |
| 4.2 TFM与 DEM数值模拟结果的对比 |
| 4.2.1 DEM数值模拟的设置 |
| 4.2.2 数值模拟结果的对比 |
| 4.3 DEM中曳力模型的选择 |
| 4.3.1 曳力模型 |
| 4.3.2 气泡形态分析 |
| 4.3.3 流态化特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 进气流量对流化床内部流型的影响 |
| 5.1 流量对流型影响的理论分析 |
| 5.2 不同进气流量下的流型分析 |
| 5.2.1 进气流量0.006kg/s |
| 5.2.2 进气流量0.007kg/s |
| 5.2.3 进气流量0.008kg/s |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 进口位置对流化床内部流动的影响 |
| 6.1 实验测量方法与数值模拟设置 |
| 6.2 不同进口位置的流态分析 |
| 6.2.1 进口位置A |
| 6.2.2 进口位置B |
| 6.2.3 进口位置C |
| 6.2.4 进口位置D |
| 6.3 不同进口位置的瞬态流场分析 |
| 6.3.1 进口位置A |
| 6.3.2 进口位置B |
| 6.3.3 进口位置C |
| 6.3.4 进口位置D |
| 6.4 颗粒时均速度分布分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 双进口对流化床瞬态流动特性的影响 |
| 7.1 双进口研究方案的设置 |
| 7.2 不同进口间距下的瞬态流动特性 |
| 7.2.1 AA组进口方案 |
| 7.2.2 CC组进口方案 |
| 7.2.3 EE组进口方案 |
| 7.3 流态化特性与压力波动分析 |
| 7.3.1 流态化特性 |
| 7.3.2 压力波动分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 研究总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读博士学位期间取得的相关科研成果 |
（10）半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题的提出及意义 |
| 1.2 半固态成形技术发展现状 |
| 1.2.1 半固态成形技术概述 |
| 1.2.2 半固态浆料制备技术 |
| 1.2.3 半固态成形合金及坯料状态 |
| 1.3 半固态浆料微观组织演变机制研究现状 |
| 1.3.1 半固态浆料微观组织传统实验研究 |
| 1.3.2 微观组织演变原位观察实验研究 |
| 1.3.3 半固态浆料微观组织数值模拟研究 |
| 1.4 半固态浆料流动行为研究现状 |
| 1.4.1 半固态浆料流动行为传统实验研究 |
| 1.4.2 半固态浆料流动行为原位观察实验研究 |
| 1.4.3 半固态浆料流动单相模拟研究 |
| 1.4.4 多相流模拟研究 |
| 1.5 研究目的及内容 |
| 1.6 研究难点及创新性 |
| 2 研究方案及实验方法 |
| 2.1 研究技术路线 |
| 2.1.1 技术路线 |
| 2.1.2 本论文重点章节 |
| 2.2 实验材料及设备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 主要研究方案 |
| 2.4 数值模拟及实验验证方法 |
| 2.4.1 微观组织演变模拟方法 |
| 2.4.2 半固态浆料多相流动模拟方法 |
| 2.4.3 实验验证方法 |
| 3 旋转热平衡法制浆过程模拟模型建立 |
| 3.1 旋转热平衡法制浆系统特征研究 |
| 3.1.1 体系降温特性及边界条件 |
| 3.1.2 制浆系统的建模分析 |
| 3.2 357.0合金热力学及动力学计算 |
| 3.3 模型建立及实验验证 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铝合金半固态浆料微观组织演变机制研究 |
| 4.1 温度梯度对半固态浆料组织均匀性的影响 |
| 4.1.1 浆料内部存在的温度梯度 |
| 4.1.2 温度梯度对组织影响的模拟研究 |
| 4.1.3 温度梯度影响组织均匀性的内在机制 |
| 4.2 坩埚尺寸对微观组织演变的影响 |
| 4.2.1 不同坩埚尺寸下的浆料冷却过程分析 |
| 4.2.2 不同坩埚尺寸下的微观组织模拟 |
| 4.2.3 模拟结果及讨论 |
| 4.2.4 坩埚尺寸对组织演变的影响机制 |
| 4.3 偏心旋转外场对微观组织演变的影响 |
| 4.3.1 外场作用下组织演变的模拟 |
| 4.3.2 模拟结果及讨论 |
| 4.3.3 外场对组织演变的影响机制 |
| 4.4 微观组织演变机制的单晶粒研究 |
| 4.4.1 生长空间对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.2 初始过冷度对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.3 冷却速度对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.4 自然对流对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.5 强制对流对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.6 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铝合金半固态浆料多相流动行为建模 |
| 5.1 铝合金半固态浆料的特性研究 |
| 5.1.1 不同固相分数的半固态浆料流变行为 |
| 5.1.2 半固态浆料的结构特征 |
| 5.1.3 半固态浆料的多相属性 |
| 5.2 多相流动模型 |
| 5.3 半固态浆料多相流动模型建立与验证 |
| 5.3.1 参照实验 |
| 5.3.2 数值实验 |
| 5.3.3 模型建立 |
| 5.3.4 模型多方验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 压铸过程中半固态浆料多流动行为实验和数值模拟研究 |
| 6.1 充型速度对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.1.1 平板充型 |
| 6.1.2 蛇形通道充型 |
| 6.2 初始固相分数对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.2.1 平板充型 |
| 6.2.2 蛇形通道充型 |
| 6.3 颗粒尺寸对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.3.1 不同颗粒尺寸浆料的平板充型模拟 |
| 6.3.2 颗粒尺寸对浆料流动行为的影响机制 |
| 6.4 型腔形状对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.4.1 不同型腔形状下的浆料充型模拟 |
| 6.4.2 型腔形状对浆料充型行为的影响机制 |
| 6.5 多相流流动机制 |
| 6.5.1 宏观流动形态及其与微观颗粒运动间的关系 |
| 6.5.2 边界层和中心区单个颗粒的运动 |
| 6.5.3 减小半固态浆料固液分离的措施 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 半固态压铸过程全流程多尺度数值模拟技术 |
| 7.1 微观组织模拟结果的参数化分析 |
| 7.2 组织模拟与多相流模拟的接口建立 |
| 7.2.1 入口分区建模 |
| 7.2.2 入口边界条件 |
| 7.3 不同组织特征浆料的多相流模拟 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论 |
| 主要创新点 |
| 附录A Sn-Pb合金近等温充型具体实验条件及步骤 |
| 附录B 浇注温度对浆料微观组织影响的元胞法模拟 |
| 附录C 浆料内部温度分布对充型单相流动行为的影响 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、固体颗粒与通道壁面相互作用的实验研究（论文参考文献）
- [1]内循环预热装置气固流动特性及运行特性研究[D]. 宋文浩. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [2]湿颗粒流化床流动及热质传递特性研究[D]. 唐天琪. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]纳米流体强化沸腾换热机制的分子动力学研究[D]. 尹训彦. 大连理工大学, 2020
- [4]天然气水合物降压试采井筒多相流动规律及保障技术研究[D]. 陈烨. 东北石油大学, 2020(03)
- [5]基于高速密封的磁性液体传热特性的理论及实验研究[D]. 程艳红. 北京交通大学, 2020
- [6]T型微通道内浆料体系中气泡的生成动力学与调控[D]. 刘静. 天津大学, 2020(02)
- [7]多孔介质中气驱油动力机理及应用研究[D]. 刘楠楠. 中国地质大学(北京), 2020(08)
- [8]低渗裂缝性油藏微/纳米功能材料协同调驱作用与机理研究[D]. 程婷婷. 中国石油大学(北京), 2020(02)
- [9]流化床稠密气固两相瞬态流动的离散元模拟与高速摄影实验研究[D]. 白玲. 江苏大学, 2020(01)
- [10]半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究[D]. 屈文英. 北京有色金属研究总院, 2019(08)