基于示功图理论的有杆泵采油产液量计算

针对油田有杆抽油系统,利用Gibbs一维带阻尼的波动方程数学模型将悬点示功图转化为泵功图,并提出了两个估算油井产液量的数学模型.经实际数据验证表明,泵功图相对于悬点示功图向下平移了一段距离,消除了抽油杆柱对抽油泵工况分析的影响;两种产液量估算模型能较好的估算油井产液量;具有一定的适用性和可靠性.     

同井注采系统抽油泵泵效计算方法及影响因素分析

由于采注泵结构的特殊性及其工作环境复杂性,其泵效的计算方法与常规抽油泵大不相同,而采出泵与注入泵的合理匹配是采出液含水率降低的关键因素.基于气体PVT理论和质量守恒原理,建立了采出泵气体体积方程,综合考虑采出泵冲程损失及漏失量的影响,建立了同井注采系统采出泵泵效计算方法,利用17口现场试验井进行了验证和修正;分析可知:油液含水率越高、油气比越小、沉没度越高,采出泵泵效越高,反之越低.该研究成果对同井注采系统采出泵选型具有重要参考价值.     

一种新的有杆抽油泵功图诊断模型及计算方法

通过对多级杆柱上的微元体进行动力学分析,对现有的Gibbs模型进行了改进,建立了一个新的有杆抽油泵功图诊断数学模型.采用隐式差分格式和变步长有限差分格式对模型进行求解,得到了接箍上、下分界面处和抽油杆均质段任意位置处的位移及载荷表达式,推导了等效阻尼系数的计算公式,建立了相应的迭代算法来计算井下泵功图.以某油井地面示功图为例,利用该模型进行了实例计算,与Gibbs方法对比结果表明,该模型及算法得到的泵功图更接近实际.     

基于管柱式气液旋流分离器的井口多管束分离装置结构优化

单井计量是油田开发过程中的一项重要工作,而气液分离效果直接影响到计量结果的准确性.管柱式气液旋流分离器(GLCC)因体积小、效率高、适用范围宽而被广泛应用,但基于GLCC发展多级一体化分离装置一直被受到关注.考虑一级分离入口斜管倾角、一级分离入口形状、气相分离弯管仰角及二级分离管束规格,采用多相流Mixture模型和雷诺应力RSM模型,对基于GLCC的井口多管束分离装置结构形式进行了优化,并定量揭示了不同结构形式下的气液分离效率.结果表明,在经过GLCC一级旋流分离后,进入多管束二级分离单元,能够进一步改善气液分离效果,提高气液分离效率,但两级分离单元的结构特征均对分离性能具有显著影响,优化GLCC一级旋流分离入口斜管的倾角为30°,入口形状为圆形,相应可获得稳定的压力分布、较为均匀的流场迹线和更高的气液分离效率,优化气相分离弯管的仰角为35°、二级分离细管束数量与管径分别为6支和40mm,可使对应分离压降在3kPa,气液分离效率接近70%.     

一维气液两相漂移模型全隐式AUSMV算法研究

气液两相漂移模型显式AUSMV（advection upstream splitting method combined with flux vector splitting method）算法的时间步长受限于CFL（Courant-Friedrichs-Lewy）条件，为了提高计算效率，建立了一种全隐式AUSMV算法求解气液两相漂移模型.采用AUSM格式结合FVS（flux vector splitting）格式构造连续方程和运动方程的对流项数值通量，AUSM格式构造压力项数值通量.离散控制方程是非线性方程组，采用六阶Newton(牛顿)法结合数值Jacobi矩阵求解.计算经典算例Zuber-Findlay激波管问题和复杂漂移关系变质量流动问题，结果分析表明:全隐式AUSMV算法，色散效应小，无数值震荡，计算精度高.在压力波波速高的条件下，可以显著提高计算效率，耗散效应小.     

螺旋挡板式泡沫发生器的设计及内部流动特性研究

泡沫流体冲砂洗井有效降低了油井中冲砂液的损失,而泡沫发生器的结构对产生致密细致的泡沫起重要的作用.在螺旋式泡沫发生器的结构上结合挡板式发泡器的优点,充分利用油井下压力和风流流速,设计了一种新型螺旋挡板式泡沫发生器.应用数值模拟,分析不同气液比对发泡器内部两相流场的影响,发现螺旋挡板式泡沫发生器在30%-40%含气量时可以产生更致密均匀的泡沫;相比传统螺旋式发泡器提高了发泡率,结构简单,操作方便,不易发生堵塞.     

初封载荷下封隔器胶筒表面自由变形特性分析

研究了封隔器胶筒在自由变形阶段受初封载荷作用下内、外表面发生位移变形的特性.依据连续介质力学理论，建立自由变形阶段的有限变形数学模型，给出了胶筒在初封轴向载荷下内、外表面径向变形的过程，得到胶筒非线性变形解析解.通过数值计算，在求解出胶筒外表面自由变形解析式的基础上，进一步分析了容易被忽略的胶筒内表面非线性变形规律和相关参数变化对其密封性能的影响.该变形特性分析可适用于不同型号的封隔器胶筒，为胶筒的密封和可靠性设计提供重要理论依据.     

幂函数的一些密码学性质

二元域上n数组空间上的非线性置换在分组码，杂凑函数与流密码等密码学领域中有重要应用.域GF（2n）上的幂函数提供了二元域上n数组空间上的一类非线性置换．本文着重研究幂函数的强完全性、完全性与非线性度等密码学性质．作为结果，本文证明了幂函数具有完全性；证明了具有强完全性的函数必有较高的拓扑非线性度；木文找到一类具有强完全性的幂函数；周时也定出了幂函数的代数非线性度．     

风速影响回风换热器换热性能数值仿真及实验研究

针对回风速度对矿井回风换热器换热性能的影响,建立了回风与液滴气液两相流之间热质交换的数学模型,利用CFD仿真软件FLUENT模拟回风速度分别为5 m/s,8 m/s,10 m/s,12 m/s和15 m/s时制热和制冷两种工况下液滴温度的变化,得出了回风速度对回风换热器换热性能的影响规律,最后利用实验测试了制热工况下风速对液滴温度变化的影响,得出的实验结果与仿真结果比较吻合.     

多态防护系统可靠性及重要度分析

在装备防护系统中,系统中的所有部件都可能会受到攻击,为了降低攻击成功的概率,部件的防护层有多个状态,从完全失效状态到完好状态,部件的防护功能依次增加。本文分析了部件防护层的状态变化规律,研究了当部件受到攻击存活和故障时的平均性能变化机理。然后基于系统结构函数,分别给出了防护层的Birnbaum重要度和综合重要度,分析了当部件防护层的状态发生变化时,系统性能的变化规律和特性;并考虑部件防护层的状态转移率,分析了在多种状态变化情况下的防护层提升对系统性能的影响。最后针对某直升机的航空动力装置系统,分析了不同部件防护层对系统性能的影响,并比较了Birnbaum重要度和综合重要度的不同,验证了提出方法的正确性和有效性。