球形纳米颗粒Brown凝并碰撞效率的新表达式

研究了邻苯二甲酸二辛酯纳米颗粒在Brown凝并过程中的碰撞效率．在考虑Stokes阻力、润滑力、van der Waals力和颗粒变形恢复力的情况下推导了一组碰撞方程,通过数值求解这组方程,得到了当颗粒半径从50 nm到500 nm变化时,颗粒碰撞效率和半径之间的关系,计算得到的结果和实验结果符合较好．计算结果表明,在颗粒半径为50 nm到500 nm的情况下,颗粒的碰撞效率随颗粒半径的增加而减小．基于计算结果,提出了颗粒碰撞效率的新表达式．     

室内细颗粒物碰撞模型及碰撞结果讨论

为了研究室内细颗粒物凝并机理,基于统计平均及颗粒物随机运动的思想对室内细颗粒物碰壁数和细颗粒物之间发生对心碰撞的概率进行了总结计算,并对碰撞之后的结果进行了定量和定性的分析,得到了0.3μm的DOP颗粒的最终压缩变形与碰撞发生初始速度以及碰撞效率随粒径变化曲线.颗粒物碰撞后凝并的可能性会随着颗粒碰撞初速度的增加而降低,小粒径颗粒发生碰撞后凝并的可能性一般会大于大粒径颗粒,碰撞效率随粒径的增大而减小.     

声悬浮条件下大体积水的深过冷

采用声悬浮方法进行了Φ 5~8 mm大体积水的深过冷实验, 获得了高达24 K的过冷度. 分析了在声悬浮过程中影响水过冷能力的诸多因素, 发现杂质虽然对过冷度有一定的影响, 但并不是最主要的因素. 超声波对水滴的搅拌作用和空化效应制约着深过冷的获得. 同时, 研究了冰枝晶的生长速度、顶端半径与过冷度的关系, 并理论预测了24 K过冷度下冰的生长速度约为0.23 m/s, 实现了大体积水的快速凝固.     

含水合物油包水管道输送体系压力波速研究

考虑水合物的相变、油相的压缩性、频率、虚拟质量力及体系的温度和压力的影响,建立了含水合物油包水体系的压力波速方程.研究结果表明,输送过程中水合物对体系的压力波速影响很大,在水合物分解区域,气体的出现使体系的压缩性大幅增加,压力波速急速降低;反之,在水合物生成区域,体系的压缩性减小,压力波速增大.随油水比、管径、温度的减小,压力波速均呈现减小的趋势;随压力、油相密度增加,压力波速呈现增大趋势;压力及温度通过影响水合物的分解速度,对体系压力波速产生影响.     

气固两相弯管湍流场中圆柱状颗粒取向和沉积特性的研究北大核心CSCD

针对在Reynolds数Re=3000~50000、Stokes数S_(tk)=0.1~10、Dean数De=1400~2800的情况下,长径比β=2~12的圆柱状颗粒流经弯管湍流场时的取向与沉积特性进行了研究.圆柱状颗粒的运动采用细长体理论结合Newton第二定律进行描述,取向分布函数由Fokker-Planck方程给出,平均湍流场通过求解Reynolds平均运动方程结合Reynolds应力方程得到,作用在颗粒上的湍流脉动速度由动力学模拟扫掠模型描述.通过求解湍流场以及颗粒的运动方程和取向分布函数方程,得到并分析了沿流向不同截面和出口处颗粒的取向分布,讨论了各因素对颗粒沉积特性的影响.研究结果表明,随着S_(tk)和颗粒长径比β的增加、De和Re的减少,颗粒的主轴更趋向于流动方向.颗粒的沉积率随着De,Re,S_(tk)和颗粒长径比的增大而增加,所得结论对于工程实际应用具有参考价值.     

水湿储层水驱油微观驱替特征的网络模拟研究

应用逾渗理论,基于计算机随机建模方法,建立了水湿储层三维网络模型.模型的孔隙喉道半径采用截断式威布尔分布随机产生,通过与实际岩心相渗曲线的拟合,验证了模型的有效性.计算了形状因子、孔隙度、导流率等参数,为模拟过程提供基础数据.应用建立的网络模型,模拟了饱和油和水驱油两个驱替过程,分析了孔隙特性参数对相对渗透率及驱替效率的影响.结果表明:随着孔喉比的降低、配位数的增加、形状因子的增加(在一定范围内),水相渗透率降低,油相渗透率升高,残余油饱和度降低,驱替效率增大.与其他理想模型相比,模型可以更真实地研究油水两相流动特征.     

安全疏散模型研究

以四川桑枣中学师生逃生奇迹为背景,用初等数学建模方法建立3种疏散模型对此进行研究,找出人员逃生时间和速度、人与人之间间隙及其他变量之间的关系,并借助实测数据和经验数据对三种模型求解,用于推断四川桑枣中学师生能在1分36秒内成功逃生的可能性.结论是:组织单队(口字模型)疏散是不成功的,组织双队(吕字模型)疏散可以成功,但要把人与人前后之间距离(含人体本身厚度,单位:m)控制在[0.5,0.8]小范围内,速度(单位:m/s)控制在[1.2,1.8]小范围内.而组织三队(品字模型)疏散则更容易成功,控制间距扩大到[0.5,1.3]区间,疏散奔走速度扩大到[0.71,1.72]范围内便可安全疏散.     

基于扩展有限元的页岩水平井多裂缝模拟研究

页岩储层水平井分段多簇压裂簇间距优选是压裂技术的关键,建立了水力压裂流固耦合数学模型,基于扩展有限单元法模拟多条裂缝的扩展过程,研究多条裂缝同时扩展的转向规律,以及应力干扰、水平主应力差、裂缝间距等因素与裂缝转向角度的关系.结果表明:应力干扰作用对裂缝宽度具有限制作用,单条裂缝张开宽度比两条裂缝的大;裂缝转角随应力差的减小而增大,随压裂时间的增加而增大.簇间距越小,应力干扰越强,转角越大,综合主缝均匀扩展、支撑剂填充以及复杂裂缝网络形成等条件,确定最优簇间距为30~40 m.多条裂缝同时扩展时,中间裂缝会受到两边裂缝的限制作用,簇间距越小,限制作用越强,裂缝发育时间越长,扩展速度越慢.     

不同目标的早期液体复苏对老年脓毒症血管外肺水的影响

目的探讨以中心静脉压(CVP)或每搏输出量变异(SVV)为目标的早期液体复苏方案对老年脓毒症患者血管外肺水(EVLW)及预后的影响.方法将59例老年脓毒症患者随机分为CVP组和SVV组,根据不同的复苏目标(分别是CVP、SVV达标)进行早期液体复苏,评价两组患者的预后,比较不同的液体复苏方案对血管外肺水指数(EVLWI)的影响,并分析复苏后EVLWI过高的影响因素.结果复苏后,与CVP组相比,SVV组机械通气时间及ICU住院时间缩短(均P<0.05),但两组28d病死率(SVV组35.7%,CVP组48.3%)差异无统计学意义(P>0.05).两组复苏前EVLWI差异无统计学意义(P>0.05),复苏后均有增加(均P<0.05),且复苏后SVV组EVLWI≥9ml/kg的例数较少(SVV组11例,CVP组18例).回归分析显示复苏后EVLWI≥9ml/kg的主要影响因素包括:基础EVLWI较高、达标时SVV较低、复苏导致的CI增加较少和SVV增加较多.结论早期液体复苏可导致老年脓毒症患者的EVLWI明显升高.依据SVV对老年脓毒症患者进行液体复苏比CVP作为复苏目标,达标时EVLWI过高的危险性减小.     

影响投影寻踪聚类建模的关键因素分析与实证研究

讨论了由于对Friedman等提出的投影寻踪聚类(PPC)建模基本思想的理解不同而提出的六种目标函数的特点和区别,分析了样本数据三种归一化预处理方法的区别与联系,阐述了四种取不同R值方案的本质和内涵。通过实证研究和理论分析发现,目标函数Q(a)=S_z*D_z不仅应用最广,且最能体现投影寻踪的基本思想,目标函数Q(a)=S_z+D_z存在大数吃小数的问题,目标函数Q(a)=1/S_z+μ*D_z~*仅适用于高相似度的大样本数据情况,但并没有取得更好的效果,目标函数Q(a)=S_z*C*E和Q(a)=S_z*D_z*E通过增加权重信息熵和样本投影值信息熵,但并没有取得更好的聚类效果,目标函数Q(a)=S_z不符合PPC基本建模思想。样本数据不同归一化预处理方法对建模结果有显著影响,极大值归一化方法更能体现样本数据的原始结构特性,极差归一化方法有利于弱化指标之间的权重差异,去均值归一化方法可以弱化异常值的影响。局部密度窗口半径R值对建模结果有显著影响,R取较小值(R≤0.1S_z)方案更有利于区分样本,但不利于聚类,最优化过程有时候无法求得真正的全局最优解。R取较大值(2m≥R≥r_(max))方案的前提、推导过程和结果都是错误的。R=(r_(i,j))_((k))取值方案只有在类内样本之间距离的最大值小于类间样本之间距离的最小值的特殊情况下才具有意义。R在r_(max)/5≤R≤r_(max)/3范围内取适度值的方案是合理的,也与Friedman等提出的选取R合理值的思想是一致的。