基于热-流耦合模型研究激光熔覆速度场影响机制 被引量：4

1

作者 赵明娟 李宝星 +5 位作者 吴涛 赵龙志 曾建邦 焦海涛 李劲 宋立军 《华东交通大学学报》 2022年第4期74-83,共10页

激光熔池内部熔体的对流状况会直接影响到熔覆层内气孔、裂纹和内部热应力等缺陷的形成,这些缺陷会显著影响熔覆层的服役行为,分析熔池内部的对流状况对控制熔覆层质量具有重要意义。通过构建激光熔覆过程的热-流耦合模型,并利用其模拟... 激光熔池内部熔体的对流状况会直接影响到熔覆层内气孔、裂纹和内部热应力等缺陷的形成,这些缺陷会显著影响熔覆层的服役行为,分析熔池内部的对流状况对控制熔覆层质量具有重要意义。通过构建激光熔覆过程的热-流耦合模型,并利用其模拟不同激光功率和送粉率下的熔覆过程,研究熔池深度和宽度,模型模拟了激光熔覆过程中工艺参数对熔池温度场及速度场的影响。结果表明:工艺参数中的激光功率、光斑半径和扫描速度的改变,均会明显影响熔池内熔体流速峰值和峰值上升速度,而送粉率对熔池速度场几乎无影响。此外,表面张力系数对熔池内熔体速度场也有影响,熔覆材料的表面张力系数为负值时,熔池内熔体从激光照射区域向两边流动,使得熔池变浅变深;而含S等活性元素的熔覆材料具有正表面张力系数,熔池内流体从熔池两边向中间流动,使熔池变深变窄;随着表面系数绝对值的增大,熔池内流体速度峰值也会随之增大。 展开更多

关键词 热-流耦合模型 速度场 工艺参数 表面张力系数

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基于正交试验土石坝热-流耦合模型参数的敏感性分析 被引量：17

2

作者 张文兵 任杰 +1 位作者 杨杰 张雷 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2019年第1期147-154,共8页

【目的】研究热-流耦合模型参数的敏感性,减小运行期土石坝热-流耦合模型参数校正过程的工作量,为土石坝热-流耦合模型参数选取提供依据。【方法】采用正交试验法,以某水库土石坝为例,基于大坝热-流耦合模型,以坝体与坝基平均温度作为... 【目的】研究热-流耦合模型参数的敏感性,减小运行期土石坝热-流耦合模型参数校正过程的工作量,为土石坝热-流耦合模型参数选取提供依据。【方法】采用正交试验法,以某水库土石坝为例,基于大坝热-流耦合模型,以坝体与坝基平均温度作为敏感性分析的主要指标,对大坝热-流耦合模型各参数的敏感性进行分析。【结果】渗透率和土体比热容对土石坝温度场影响较敏感,其极差值分别为0.124 5和0.086 2,其余参数的敏感性由强到弱依次为孔隙率(n)、饱和含水率(θs)、导热系数(λ)、残余含水率(θr)和土体密度(ρ),极差值分别为0.046 5,0.029 3,0.026 6,0.014 3和0.011 3,相对于渗透率和土体比热容,这5个参数对于温度场计算结果的影响较小。【结论】在对土石坝温度场进行校正时,应将模型中的渗透率和土体比热容作为重点参数。 展开更多

关键词 土石坝 热-流耦合模型 温度场 正交试验法 敏感性分析

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基于热-流耦合模型的动力电池液冷系统冷却性能研究 被引量：2

3

作者 杨元龙 张高凡 +1 位作者 刘强 杨乃兴 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第11期1433-1437,共5页

构建了动力电池液冷系统的热-流耦合数值模型,其中冷却液流动过程采用一维非等温管道流方程计算。基于此模型,研究了不同运行参数对液冷系统冷却性能的影响规律。结果表明,当冷却液流量增大时,其功耗增大,但电池均温性提高;当冷却液进... 构建了动力电池液冷系统的热-流耦合数值模型,其中冷却液流动过程采用一维非等温管道流方程计算。基于此模型,研究了不同运行参数对液冷系统冷却性能的影响规律。结果表明,当冷却液流量增大时,其功耗增大,但电池均温性提高;当冷却液进口温度升高时,系统泵功增加,但车载制冷系统功耗降低、电池均温性提高;当液冷系统停止温度升高时,其功耗降低,但启停次数呈增加趋势。上述模型对电池液冷系统的设计和优化具有重要意义。 展开更多

关键词 锂离子电池 液冷系统 热-流耦合模型 电池温升 功耗

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一类热流耦合模型边界条件的反演计算方法

4

作者 刘唐伟 欧阳旺林 +2 位作者 阮晓晴 李柯瑶 唐阿敏 《江西科学》 2024年第2期231-238,共8页

提出一种裂隙岩体中热流耦合模型边界条件的反演计算方法。基于单裂隙热流耦合模型,利用部分温度观测数据,反演计算出岩体和流体接触边界上的温度、温度梯度和对流换热系数。首先,利用分离变量法将热传导边值问题转化成第一类Fredholm... 提出一种裂隙岩体中热流耦合模型边界条件的反演计算方法。基于单裂隙热流耦合模型,利用部分温度观测数据,反演计算出岩体和流体接触边界上的温度、温度梯度和对流换热系数。首先,利用分离变量法将热传导边值问题转化成第一类Fredholm积分方程,然后,基于正则化方法求解积分方程,得到岩体和流体接触边界上的温度和温度梯度,再得到局部换热系数,再利用梯度下降法求解一类无约束优化问题,得到总体对流换热系数,最后,对热流耦合方程进行数值计算。结果表明,提出的计算方法能克服反演问题的不适定性,具有较高的精度和较好的稳定性。 展开更多

关键词 热-流耦合模型 换热系数 不适定性 侧边值反问题 反演计算

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基于两能态吸附热理论的煤层瓦斯流动热-流-固多场耦合模型 被引量：7

5

作者 舒才 王宏图 +1 位作者 施峰 胡国忠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3197-3204,共8页

为了研究煤层瓦斯流动过程中温度与渗流场和应力场的耦合作用变化规律,引入煤层瓦斯两能态吸附热理论,重新构建煤层温度场控制方程,推导了温度场控制方程中解吸微分热能项的理论求解方法,改进了煤层瓦斯流动的热-流-固多场耦合数学模型... 为了研究煤层瓦斯流动过程中温度与渗流场和应力场的耦合作用变化规律,引入煤层瓦斯两能态吸附热理论,重新构建煤层温度场控制方程,推导了温度场控制方程中解吸微分热能项的理论求解方法,改进了煤层瓦斯流动的热-流-固多场耦合数学模型;从理论上阐述了煤层瓦斯流动过程中吸附解吸、应力场、温度场、渗流场相互影响的作用机制;利用该模型研究了煤层瓦斯抽采过程中煤层瓦斯流动时的煤层温度、瓦斯压力、煤层渗透率的变化规律;结合已有试验研究结果,对比验证了模型的精确性和合理性;研究结果表明,在煤层瓦斯抽采过程中,煤层温度下降的快、慢受煤层原始瓦斯含量和压力及煤层渗透率的共同影响,煤层渗透率越大,温度下降越快,煤层瓦斯压力和含量越大,温度下降越快;同时,煤层渗透率随抽采时间的增长而增加,越靠近钻孔壁面煤层渗透率增加幅度越大。 展开更多

关键词 温度场 煤层瓦斯 瓦斯渗流 热-流-固耦合模型

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各向异性弹性孔隙介质中的热-流-变形耦合模型 被引量：3

6

作者 陈成意 宋修海 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第4期70-73,共4页

研究微小孔隙介质中应变导致渗透率各向异性的问题.采用有限单元法综合分析处理储层变形-渗流-热传导耦合模型与应变导致渗透率变化模型,并用该方法分析弹性多孔介质的二维非等温变化单相渗流的耦合问题.对比结果表明,应变导致的渗透率... 研究微小孔隙介质中应变导致渗透率各向异性的问题.采用有限单元法综合分析处理储层变形-渗流-热传导耦合模型与应变导致渗透率变化模型,并用该方法分析弹性多孔介质的二维非等温变化单相渗流的耦合问题.对比结果表明,应变导致的渗透率变化模型能有效反映蒸汽注入引起的岩层各向膨胀,与热采过程中油藏的实际情况更吻合. 展开更多

关键词 热-流-变形耦合模型 储层 各向异性渗透率 有限元模拟

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多孔介质流-固-热三场全耦合数学模型及数值模拟 被引量：48

7

作者 盛金昌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期3028-3033,共6页

给出多孔岩体介质的流–固–热三场全耦合数学模型。假定流体为单相流,固体介质为非沸腾的饱和、热弹性多孔介质,该模型由流体物质守恒方程、力学平衡方程和能量守恒方程这3个相互耦合的方程组成,其中包含了众多耦合项,并定义一系列的... 给出多孔岩体介质的流–固–热三场全耦合数学模型。假定流体为单相流,固体介质为非沸腾的饱和、热弹性多孔介质,该模型由流体物质守恒方程、力学平衡方程和能量守恒方程这3个相互耦合的方程组成,其中包含了众多耦合项,并定义一系列的本构关系及耦合变量。以FEMLAB工具为基础,将该数学模型转化成为一个统一的偏微分方程组,在人机交互的环境下,实现流–固–热三场全耦合数值求解,一次解出渗流场、位移场和温度场,给出更接近真实物理过程的数值解答,避免松散耦合法求解多场耦合问题带来的误差。利用一个已知解析解和数值解的算例来证明了耦合模型及求解方法的正确性。最后模拟通过井孔向岩体中注入冷水时流–固–热全耦合过程,详细地分析全耦合作用对井壁围岩应力的影响,计算结果表明:流–固–热三场耦合作用对井壁的稳定分析有非常重要的影响。 展开更多

关键词 岩石力学 多孔介质 流-固-热三场全耦合模型 数值模拟

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6082-T6回填式搅拌摩擦点焊热-流耦合分析 被引量：5

8

作者 王希靖 许有伟 +1 位作者 魏万奎 栾国红 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期120-124,共5页

为了解释了回填式搅拌摩擦点焊的连接机理,本文根据6082-T6铝合金回填式搅拌摩擦点焊焊接过程的特点,建立了简化的热源模型,利用有限元分析软件ANSYS模拟出焊接过程中的温度场,进而耦合得到其应力场.结果表明:随着焊接过程的进行,铝合金... 为了解释了回填式搅拌摩擦点焊的连接机理,本文根据6082-T6铝合金回填式搅拌摩擦点焊焊接过程的特点,建立了简化的热源模型,利用有限元分析软件ANSYS模拟出焊接过程中的温度场,进而耦合得到其应力场.结果表明:随着焊接过程的进行,铝合金6082-T6最高温度分布在袖筒1/2处,焊点处粘塑性金属的最大流动速度出现在铝合金上表面袖筒内侧区域;通过分析模拟过程中流体流动的流线与试验测量所得接头形貌照片,得到流场的分布规律. 展开更多

关键词 热-流耦合模型 回填式搅拌摩擦点焊 有限元模拟

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变形多孔介质温度-渗流-应力完全耦合模型及有限元分析 被引量：13

9

作者 贾善坡 冉小丰 +2 位作者 王越之 肖桃李 谭贤君 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期3547-3556,共10页

根据多孔介质中温度、渗流及应力之间复杂的耦合关系,基于连续介质力学和混合物理论,导出变形多孔介质热–流–固三场耦合模型及其控制方程,探讨有限元法的求解过程,以ABAQUS软件为求解器,在MATLAB语言环境下编制相应的计算程序,并通过... 根据多孔介质中温度、渗流及应力之间复杂的耦合关系,基于连续介质力学和混合物理论,导出变形多孔介质热–流–固三场耦合模型及其控制方程,探讨有限元法的求解过程,以ABAQUS软件为求解器,在MATLAB语言环境下编制相应的计算程序,并通过典型算例考证程序的正确性。然后研究石油钻井过程中的热–流–固耦合作用过程,详细分析场耦合作用对井壁孔隙压力、温度和应力的影响,计算结果表明,热–流–固耦合作用对井壁稳定有重要的影响,应全面考虑各物理场之间的耦合作用。研究成果为分析岩土介质多场耦合过程提供一条有效的途径,从而为进一步研究温度–渗流–应力–化学(THMC)耦合问题奠定基础。 展开更多

关键词 流体力学 热-流-固耦合模型 变形多孔介质 有限元 ABAQUS 井壁稳定

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基于流-固-热耦合的深部煤层气抽采数值模拟 被引量：50

10

作者 范超军 李胜 +3 位作者 罗明坤 杨振华 张浩浩 王硕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3076-3085,共10页

为了提高深部煤储层产气规律预测准确性、减小气井设计误差,分析了深部煤储层特征参数随埋深的变化规律,针对目前煤层气研究忽略了温度、地下水等因素问题,基于已建立的深部煤层气抽采流-固-热耦合模型,进行深部煤层气抽采数值模拟,分... 为了提高深部煤储层产气规律预测准确性、减小气井设计误差,分析了深部煤储层特征参数随埋深的变化规律,针对目前煤层气研究忽略了温度、地下水等因素问题,基于已建立的深部煤层气抽采流-固-热耦合模型,进行深部煤层气抽采数值模拟,分析不同地应力、初始渗透率、储层压力和温度等深部特征参数以及不同埋深条件下煤层气抽采的储层参数和产气演化规律。结果表明:渗透率变化为地应力增加、温度降低和煤层气解吸引起的煤基质收缩效应与储层压力降低引起的煤基质膨胀效应的综合竞争结果;随着煤层气和水被采出,储层温度降低和煤层气解吸占主导,储层渗透率升高;地应力对深部储层渗透率比例的变化起着主要作用,初始渗透率对产气速率起着控制作用;当煤层埋深小于临界埋深时,产气量随埋深逐渐增加,达到临界埋深后,产气量随埋深逐渐降低;低渗透率是制约埋深超千米的气井高产的关键。 展开更多

关键词 煤层气抽采 深部储层 流-固-热耦合模型 气-水两相流 产气量 渗透率

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页岩结构完整性评价的热-流体-变形耦合理论与方法

11

作者 薛世峰 仝兴华 R.C.K.Wong 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1004-1007,共4页

该文应用连续介质力学理论建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序Galerkin有限元数值解方案,对注蒸汽井的热-流体-变形耦合过程进行了数值模拟。结果表明,由于低渗透页岩地层流体高温膨胀导致的... 该文应用连续介质力学理论建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序Galerkin有限元数值解方案,对注蒸汽井的热-流体-变形耦合过程进行了数值模拟。结果表明,由于低渗透页岩地层流体高温膨胀导致的超高孔隙压力,有可能产生拉张应力,严重时会导致地层破裂。 展开更多

关键词 低渗透页岩 热-流-变形耦合模型 GALERKIN有限元 蒸汽热采

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基于COMSOL的热—流—变形耦合模型在稠油热采中的研究

12

作者 石剑 《内江科技》 2014年第10期94-96,共3页

针对稠油热采开发过程中高温蒸汽注入引起的岩层骨架应力、储层压力、温度耦合变化问题,应用连续介质力学和能量守恒理论,建立了稠油注蒸汽热采开发的热—流—变形耦合分析模型。在此基础上,应用COMSOL软件进行数值模拟计算和分析。计... 针对稠油热采开发过程中高温蒸汽注入引起的岩层骨架应力、储层压力、温度耦合变化问题,应用连续介质力学和能量守恒理论,建立了稠油注蒸汽热采开发的热—流—变形耦合分析模型。在此基础上,应用COMSOL软件进行数值模拟计算和分析。计算结果表明:温度波及范围和传播速度与岩石的物性参数孔隙度和渗透率有关,并且在开发过程中热—流—变形耦合效应显著,由于地层流体高温膨胀引起的高压力,会导致位移、变形,甚至地层结构破裂。这个模型可以用于蒸汽注入温度优化和油藏、地质、热-流动力反应、地应力水平等综合作用效应研究。 展开更多

关键词 热-流-变形耦合模型 稠油热采 开发过程 连续介质力学 数值模拟计算 蒸汽注入 温度波 骨架应力

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计及轴向周向热传导的耦合网络模型和有限元模型的比较研究 被引量：4

13

作者 王红宇 李和明 罗应立 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1-8,共8页

为了研究用耦合网络模型替代有限元模型来节约计算时间和内存空间,本文针对三峡发电机定子局部铁心段分别建立了计及轴向、周向热传导的非线性热-流体耦合网络模型和基于热-流体耦合单元的三维非线性有限元温度场模型。采用这两种模型... 为了研究用耦合网络模型替代有限元模型来节约计算时间和内存空间,本文针对三峡发电机定子局部铁心段分别建立了计及轴向、周向热传导的非线性热-流体耦合网络模型和基于热-流体耦合单元的三维非线性有限元温度场模型。采用这两种模型计算了多种工况下的温度分布,并用统计方法对两者温度计算结果的偏差作对比分析,结果表明两种模型的计算结果是接近的;且与实测值也比较接近,说明两种模型的有效性。前者的计算时间和内存空间比后者大为减少,且随着模型解算规模的增加并没引起计算结果偏差的增加。该方法为以耦合网络模型代替有限元模型来求解具有复杂的冷却结构的大型发电机全定子温度场提供理论基础。 展开更多

关键词 热-流耦合网络模型 三维有限元模型 计及轴向周向热传导 定子局部温度场

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基于多种土体导热系数模型的潜流带温度场模拟 被引量：1

14

作者 任杰 门利利 +3 位作者 陈波 王大博 陈建琪 王帆 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期184-197,共14页

河流潜流带地下水和地表水相互交换对于净化水质以及保护河流生态系统具有非常重要的作用。基于土体导热系数模型的饱和-非饱和流-热耦合模型来模拟潜流带温度场分布是当前研究的热点之一。基于此,本文选取美国内华达州沃克河段,分别基... 河流潜流带地下水和地表水相互交换对于净化水质以及保护河流生态系统具有非常重要的作用。基于土体导热系数模型的饱和-非饱和流-热耦合模型来模拟潜流带温度场分布是当前研究的热点之一。基于此,本文选取美国内华达州沃克河段,分别基于Chung&Horton(1987)、Lu(2007)、Lu(2014)和Ren(2019)模型构建了潜流带饱和-非饱和流-热耦合模型,并进行了各因素之间的相关性分析。结果表明:(1)Ren(2019)模型较其他模型拟合效果最好,精度最高;(2)水温及地表以下各监测井的温度相比于环境温度具有明显的“衰减”和“滞后”现象;(3)流速随水位波动发生规律性变化,水位波动幅度较大时流速波动也较大;(4)河岸带区域各监测点温度与水位呈极显著中度程度负相关,河床区域各测点温度与水温呈极显著强相关。 展开更多

关键词 潜流带 土体导热系数模型 流-热耦合模型 地下水和地表水相互作用 相关性分析

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耦合网络模型和有限元模型计算巨型水轮发电机定子温度场的比较研究 被引量：12

15

作者 王红宇 罗应立 +2 位作者 李和明 苏鹏声 王祥珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期113-119,共7页

为了研究用耦合网络模型替代有限元模型来节约计算时间和内存空间,该文在建模原理一致的基础上,针对发电机定子铁心段基本单元分别建立了基于有限元法计算参数的非线性热-流体耦合网络模型和基于热-流体耦合单元的三维非线性有限元温度... 为了研究用耦合网络模型替代有限元模型来节约计算时间和内存空间,该文在建模原理一致的基础上,针对发电机定子铁心段基本单元分别建立了基于有限元法计算参数的非线性热-流体耦合网络模型和基于热-流体耦合单元的三维非线性有限元温度场模型。采用这两种模型计算了多种工况下、多个典型区域的定子铁心段基本单元温度分布,用统计方法对两者计算结果的偏差作对比分析,表明两种模型的温度计算结果是接近的,且基本上都在实测值范围内,说明两种模型的有效性。而前者的计算时间和内存空间比后者大为减少。为求解具有复杂冷却结构的三峡发电机定子温度场提供了一条可行、有效的途径。 展开更多

关键词 热-流耦合网络模型 三维有限元模型 三峡水轮发电机 定子局部温度场

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激光直接能量沉积温度场与熔池形貌热-流耦合数值模拟研究 被引量：1

16

作者 胡楷雄 李飞扬 +1 位作者 周勇 李卫东 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第21期202-213,共12页

激光直接能量沉积过程中熔池的温度分布和流动状态直接影响沉积层的质量。通过分析熔池的动态行为,有助于更好地理解熔池形成机理,从而减少缺陷的产生。建立了激光直接能量沉积过程中温度场和流场耦合的仿真模型,考虑了马兰戈尼效应的影... 激光直接能量沉积过程中熔池的温度分布和流动状态直接影响沉积层的质量。通过分析熔池的动态行为,有助于更好地理解熔池形成机理,从而减少缺陷的产生。建立了激光直接能量沉积过程中温度场和流场耦合的仿真模型,考虑了马兰戈尼效应的影响,并采用动网格法来拟合熔池的形貌,研究了单道单层沉积过程中不同工艺参数对熔池温度场和流速的影响规律,以及多道搭接过程中传热不对称导致的熔池温度场和形貌的变化规律。研究结果表明,激光功率、扫描速度和送粉速率均对熔池的温度场和流速产生影响,其中激光功率的影响最为显著。传热不对称会导致不同熔道的温度先上升后趋于稳定,这一温度变化趋势使得熔池深度呈现相似的增长趋势。 展开更多

关键词 激光增材制造 热-流耦合模型 温度场 熔池形貌

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天然气水合物注热分解诱发储层变形破坏的正交数值模拟研究

17

作者 翟诚 吴迪 秦冬冬 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期112-119,共8页

针对天然气水合物热分解而引起的储层失稳破坏机理及影响因素不明确的问题,考虑因水合物热分解引起的地层传热、孔隙流体渗流和固体骨架的变形破坏,建立了水合物沉积层的热-流-固耦合模型及其作用下储层固体骨架的弹塑性本构模型。基于A... 针对天然气水合物热分解而引起的储层失稳破坏机理及影响因素不明确的问题,考虑因水合物热分解引起的地层传热、孔隙流体渗流和固体骨架的变形破坏,建立了水合物沉积层的热-流-固耦合模型及其作用下储层固体骨架的弹塑性本构模型。基于ABAQUS软件的USDFLD子程序进行二次开发,开展正交实验数值模拟,分析注热温度差、水合物沉积层的绝对渗透率和有效主应力差对水合物沉积层近井储层变形破坏影响的敏感性及影响机理。结果表明:对近井储层变形破坏影响的敏感程度由大到小依次为有效主应力差、绝对渗透率、注热温度差;水合物热分解引起的近井储层力学性质劣化和有效应力下降是导致其发生变形破坏的主要原因;有效主应力差越大,等效塑性应变最大值越大,并且受水平地应力非均匀性的影响,近井储层变形破坏最严重的位置始终位于井眼最小水平地应力方向上。该研究成果可为热激法开采天然气水合物或含水合物地层的钻井作业提供借鉴。 展开更多

关键词 天然气水合物 注热分解 热-流-固耦合模型 弹塑性本构模型 正交数值模拟 等效塑性应变最大值

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英山地热田区深大断裂的控水控热作用及地热系统成因研究 被引量：1

18

作者 左玉妹 成建梅 +4 位作者 赵锐锐 刘浩田 吴凡 谢先军 梁腾飞 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期220-232,共13页

目前对英山地区深部地温场的分布情况以及构造控热模式尚无系统研究,不利于地热资源科学的开发利用。基于野外裂隙测量、浅层连续测温、钻孔压水试验等成果,建立了英山裂隙岩体地下水渗流-传热三维模型,对深部储层在不同构造组合模式下... 目前对英山地区深部地温场的分布情况以及构造控热模式尚无系统研究,不利于地热资源科学的开发利用。基于野外裂隙测量、浅层连续测温、钻孔压水试验等成果,建立了英山裂隙岩体地下水渗流-传热三维模型,对深部储层在不同构造组合模式下的压力场、温度场和达西流速场进行分析。研究结果表明:研究区深部温度场和压力场受断裂系统影响较大,在致密基岩及隔水断层处,流体运动微弱,热量运移以热传导为主,导水断层处以热对流为主;在深部导水断层区域温度和水压偏低,与导水断层处相比,隔水断层处水压偏高;在2 000 m深度以深,高温区和水力交换强烈区与导水断层带处完全对应,表明断层是储层中最主要的流体和热量运移通道;区内断层组合模式为复合模式,北东向断层为英山地区主要导水导热构造,热水在沿北东向断层向上运移的过程中,受南北向断层的阻隔,最终在两组断层的交叉复合位置处形成温泉。该研究可为研究区内的地热资源科学勘查和合理开发利用提供参考。 展开更多

关键词 花岗岩类裂隙储层 流-热耦合模型 数值试验 成因模型 深大断裂

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喷雾电火花铣削加工的能量分配与材料蚀除模型 被引量：9

19

作者 薛荣 顾琳 +1 位作者 杨凯 张发旺 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期175-182,共8页

针对喷雾电火花铣削加工(Electrical discharge milling,ED-milling)建立电蚀坑形成过程的热-流耦合模型,并改进电火花加工中放电能量在阴极及阳极分配系数的判断方法来为所建立的蚀除模型提供边界条件。此外,通过试验得到不同放电参数... 针对喷雾电火花铣削加工(Electrical discharge milling,ED-milling)建立电蚀坑形成过程的热-流耦合模型,并改进电火花加工中放电能量在阴极及阳极分配系数的判断方法来为所建立的蚀除模型提供边界条件。此外,通过试验得到不同放电参数下的电蚀坑半径,并对蚀坑半径随脉宽和电流变化的规律采用最小二乘法进行拟合作为等离子体扩张方程。基于材料蚀除的热-流耦合二维模型,应用仿真-试验比对的方法得到雾中电火花铣削加工时放电能量在正极的分配系数近似为0.29,负极分配系数约为0.025。根据相关加工参数及所建立的模型,对喷雾电火花加工的电蚀坑尺寸进行计算并与试验测量结果进行对比,两者误差约在8%,证明该模型是可信的。通过对比试验和分析结果,可知喷雾电火花铣削加工中放电通道中的能量分配在阳极的比例远大于阴极,从而揭示了在雾中电火花加工中工件接正极时材料去除率更高的原因。通过所建立的阴、阳极的蚀除模型,用于对喷雾电火花加工的材料去除率、表面粗糙度等进行推导和预测,从而优化工艺参数并减少加工成本。此外,所建立的模型可进一步扩展应用到液中、气中等多种电火花加工(Electrical discharge machining,EDM)中,并为EDM加工机理的研究提供了一种可行的方法。 展开更多

关键词 喷雾电火花铣削加工 电蚀坑 热-流耦合模型 能量分配系数

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基于响应曲面法的大电流开关柜结构优化 被引量：5

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作者 陆彪 汤凯 +2 位作者 陈德敏 何胜方 王昭 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2021年第8期112-119,共8页

大电流开关柜是电力系统的基础部件。为降低其温升和能耗,在综合考虑开关柜热对流和辐射效应的基础上建立了大电流开关柜热-流耦合模型。并结合响应曲面法,以三相母线垂直间距、偏转角度、入口速度为设计变量,以B相母线表面平均温度为... 大电流开关柜是电力系统的基础部件。为降低其温升和能耗,在综合考虑开关柜热对流和辐射效应的基础上建立了大电流开关柜热-流耦合模型。并结合响应曲面法,以三相母线垂直间距、偏转角度、入口速度为设计变量,以B相母线表面平均温度为响应值,进行大电流开关柜三因素结构寻优。结果表明,相较于传统工程算法,在综合考虑开关柜对流和辐射效应基础上,建立的开关柜热-流耦合模型计算结果与实验值更为接近。偏转角度对B相母线表面平均温度影响较小,垂直间距和入口平均风速对B相母线温升及能耗影响显著。大电流开关柜最优结构为垂直间距200 mm、偏转角度73.5°、入口平均风速2.24 m/s。与初始实验模型相比,温升降低了5.1%,节能率提高了5.89%。本研究为预测大电流开关柜温升及结构优化提供了重要依据。 展开更多

关键词 大电流开关柜 热-流耦合模型 响应面法 结构优化 温升

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