研究流体在偏心环空内流动的新方法

使用双极坐标系研究流体在偏心环空内的流动。给出该坐标系下流体力学基本方程组。对牛顿流体的轴向流、旋转流求得它们的精确级数解和相应的数值结果。     

钻柱自转和公转诱发牛顿液体层流流动的数学模型

本文将钻井液视为牛顿液体，在柱坐标系内建立了钻柱自转和公转条件下钻井液偏心螺旋流动的微分方程，确立了边界条件．     

偏心圆柱塞状管流的数值模拟

在全面调研了国内外关于两相在管道中的偏心圆柱塞状管流的研究文献之后，发现几乎都利用经验公式或近似估计式进行水力计算，这与石油工业中两相流的广泛应用极不相适应。根据流体力学中N-S方程对层流的描述，再结合经典的力学理论分析，对两相偏心圆柱塞状管流的相界面提出严密而科学的力学耦合条件，得到了完整描述偏心环状管流的适定的偏微分方程组，然后利用双极坐标变换化不规则的区域为规则的矩形域及计算机仿真技术，得到了两相流中偏心圆柱塞状管流的流动规律，对石油工业具有重要的工程应用价值。     

环形截面螺旋管道内的粘性流动

根据张量分析,建立了非正交的曲线柱坐标系巾的N-S方程,采用摄动法求解环形截面螺旋管道内的粘性流动。结果表明:环形截面上存在二次流     

存在油膜破裂的有限长径向轴承的配置点计算法

控制轴承内润滑油运动的基本方程是雷诺润滑方程,其解与实际的符合程度不仅取决于求解的方法,而且还取决于给定反映实际情况的边界条件的正确性。对于有周向供油或在偏心比很小的情况下,轴承内的流动是连续的,油 ...     

带尾涡面的三维简化航天机亚音速有限元计算

本文采用Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法以全位势方程为控制方程计算了航天机三维简化模型的亚声速流动。为模拟实际流动,在后部加一尖劈形后体,并拖出一尾涡面。为局部超场 速区解的稳定,采用人工密度修正。对密度和环量进行双重迭代,得到了亚声速下三维航天机的压分分布和气动力系数。     

挠率对螺旋管道内二次流的二阶效应

本文用螺旋坐标系和摄动法研究了在螺旋管道内的低雷诺数(R<17/(8~(1/2)))不可压缩流体的定常粘性流动,给出了完全的二阶摄动解。结果表明管道挠率在二阶摄动解时对二次涡有偏转和扭曲效应。本文还发现当雷诺数从很小值逐渐增大时,两次涡位置发生由左右相对到上下相对的有趣旋转。     

带偏心园孔的环扇形板分析

本文处理一类平板的复曲线边值问题,应用解析复变函数理论构造了满足带偏心园孔的环扇形板横向弯曲的全部边界条件与方程的一般解析解。     

一种寻求层状流动新解的方法

复杂层状流动是流体力学中的一类典型的流动。一般而言，流体力学中有两种特殊的流动：一种是Beltrami流动，另一种就是层状流动。对于前者，已经讨论过很多；但是后者的精确解却很难获得，这是因为很难解这种流动的Navier-Stokes方程或Euler方程。从不可压缩条件出发，如果让速度的形式满足一些特殊的条件，可以得到关于这种流动的某些新的精确解，例如发现一种间歇流精确解。     

控压钻井环空卡森流体两相螺旋流轴向速度研究

考虑控压钻井环空气液两相流参数、钻井液周向与轴向运动等因素,本文提出了控压钻井环空卡森流体两相螺旋流柱坐标理论模型;通过新疆玛湖油田区块具体实例,分析了摩阻压降、屈服应力、环空外径、空隙率等对控压钻井两相螺旋流轴向速度的影响。结果表明:控压钻井环空卡森流体两相螺旋流流核及流速峰值向钻杆壁面靠近,距离环空内壁与钻杆外壁中心点的偏度可达8.36%;由于柯特流及钻井液动粘切力下降的影响,随杆转速和管径增大,卡森流体最大速度峰值在轴向的分布向环空壁面移动;随屈服应力的增大,流核宽度呈现增大趋势,当钻井液屈服应力为1.9Pa时,卡森流体流核宽度约为19.3mm;随控压钻井环空内空隙率增大,气液两相的粘度下降,螺旋流的轴向速度峰值呈增大趋势。分析螺旋流轴向速度分布可为控压钻井井口回压加载及环空流速控制提供帮助。     

环形截面螺旋管道内二次流动特性的研究

从曲线柱坐标系下的N-S方程出发,以曲率和挠率为小参数,采用摄动法求解了环形截面螺旋管道内的黏性流动,给出了完全二阶摄动解,结果表明：当挠率为零时,二次流表现为上下对称的四个涡;当挠率不为零,涡的对称性遭到破坏,二次涡的强度和个数受De数和环形截面内外径之比δ的影响,轴向速度最大值在De数较小时靠近管道的内侧,随着De数的增加,其最大值向外侧移动。     

椭圆截面曲线管道内二次流动的Galerkin解

推导了任意空间曲线直角坐标系内的张量流体力学方程．采用Galerkin方法和计算机符号运算技术求解了椭圆截面螺旋管道（电括弯管、扭管）内的二次流动．计算结果表明了Galerkin方法的适用和有效性，克服了振动法的小参数局限．对所得结果的分析揭示了椭圆截面螺旋管道内流动的特性，给出了k,r和Re较大情况的研究结论．     

弯曲渠道中的振荡流和二次流

本文以弯道理想不可压缩流动的流线和等势线为曲线坐标系给出了弯道内不可压缩粘性振荡流动的一阶解以及边界层流型下的二阶解,以直角弯道为例对弯道內的粘性振荡流动以及二次流的影响进行了讨论。     

Hamilton体系下环扇形域的Stokes流动问题

基于极坐标下Stokes流的基本方程,将径向坐标模拟为时间坐标,推导了Hamilton体系下Stokes流动问题的对偶方程,采用本征向量展开法对环扇形域Stokes流动问题进行了分析,并给出了相应的实际算例,其结果说明了本文方法的有效性。     

一类具有相似解的轴对称绕流问题

本文运用线性群转换,将轴对称绕流问题的偏微分方程转为常微分方程,得到了一组解析解,结合壁面条件,求出了具有相似解的带有尖角绕流物体的剖面方程,绘制了绕其流动的图形及物面上的压强分布曲线.有趣的是用本文所提出的方法,可以极简单地得到绕圆球的流动,这说明绕圆球流动的解也具有相似性.     

水平井砾石充填数值模拟研究进展

综述了水平井数值模拟研究的最新进展,内容包括：水平井砾石充填 机理及技术难题、充填过程中平衡砂床高度、临界流速的计算模型,描述了筛管/井筒环空砂 浆流动、冲管/筛管环空纯携砂液流动以及它们之间流体的交换和向地层的滤失过程. 重点介 绍了$\alpha$波充填过程中流动数学模型的研究现状及影响水平井砾石充填的各个 因素和存在的问题.     

轴对称螺旋流解析解的探讨

针对一类轴对称螺旋流问题进行了解析分析与讨论．发现若干N-S方程的叠加精确解,其中包括Burgers涡与Hagen－Poiseuille流的叠加     

螺旋槽干气密封槽形参数的协调优化

应用PH线性化方法、迭代法,近似求解了螺旋槽内稳态流动场的非线性雷诺方程,求得了气体动压和速度分布的解析解.利用多目标优化方法构建了气膜刚度与泄漏量之比的协调函数,并对该目标函数进行了近似求解,获得了最佳的螺旋槽几何参数值.     

摆动液压缸圆环螺旋流的流动及内泄漏研究

考虑液压油的黏度随温度与压强的变化, 以连续性方程、N-S方程、能量方程为基础, 推导出螺旋摆动液压缸内部圆环螺旋流的速度方程及泄漏量方程. 运用大型通用CFD仿真软 件fluent对螺旋摆动液压缸内部的圆环螺旋流流场及泄漏规律进行数值仿真. 对螺旋摆 动液压缸内螺旋流动的理论计算与仿真结果进行对比分析, 结果表明理论推导正确, 从而为螺旋摆动 缸内泄漏及容积耗损提供理论依据.     

矩形截面直管中的振荡流动

通过解析求解纳维尔-斯托克斯方程,本文给出了矩形截面直管中的层流振荡流动解。该解适用于不同的截面高宽比r和不同的振荡流动雷诺数。对典型的r和λ(雷诺数的平方根),给出了振荡流动速度的振幅比和相位差的等值线分布以及振荡流动速度随时间的变化,可以看出流动的速度分布如何从低频高粘性类型向高频低粘性的边界层流型逐渐变化;也可以看出管的边壁和角部对振荡流动的影响。当振荡频率ω为零时,本文结果即成为通过矩形截面定常管流的Stokes解。