天然气水合物藏裂缝注热的数值模拟研究

天然气水合物因其能量密度大、储量丰富、无污染等特点而被认为是一种新型的替代能源,如何提升天然气水合物储层渗透率是实现其商业化开采的关键.本研究提出使用人工压裂技术在水合物储层中形成裂缝网络,然后再将高温水注入储层来提升储层渗透率,并对沿裂缝注水过程进行了数值模拟.结果表明:人工压裂后,注入储层的热水能够到达储层深处,形...     

水流动强化天然气水合物降压分解研究

降压法被认为是最经济可行的天然气水合物开采方法,但开采后期驱动力不足、甚至产生水合物的二次生成,因此其应用受到限制。本文将降压法与水流动结合提升水合物分解驱动力,研究不同降压模式和水流动对天然气水合物分解特性的影响。发现当降压结合水流动时,压降为水合物分解提供初始驱动力,且压降越大水合物分解驱动力越大。同时水流动能够加快传热传质过程,为水合物分解提供额外的驱动力。在快速降压结合水流动模式中,较高背压下水流动为水合物分解提供主要的驱动力;在梯度降压结合水流动模式中,降压和水流动共同为水合物提供分解驱动力,对水合物分解的促进作用更加显著。     

热力法开采地层天然气水合物的热动力评价

本文在推导热力作用下水合物地层温度分布基础上,发展了评价热力法开采天然气水合物的热效率(用于水合物分解的热量与输入总的热量之比)和能量效率(即输出能量与输入能量之比)的模型.模型分析表明,水合物地层热物性参数以及水合物饱和度决定了热力法开采的能量效率.在注入蒸汽开采初始条件下,能量效率可以达到7.0.     

CH4水合物生长速率影响因素的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟,研究了温度、压力和电解质溶液对CH4水合物生长速率的影响.通过分析势能、均方位移、氢键数量、径向分布函数和四体结构有序参数,表征了CH4水合物的生长动力学.模拟结果表明,降低温度和提高压力可以显著提高CH4水合物的生长速率.当压力恒为15MPa,温度高于290K时,势能升高,CH4水合物晶体发生分解;温度由290K降至260K时,势能降低,CH4水合物持续生长.当温度恒为275K,压力由3MPa增至50MPa时,CH4水合物生长速率提高12%.此外,电解质离子的存在抑制了水合物的生长,电解质溶液浓度由1.5wt%增加到3.5wt%时, CH4水合物生长速率降低25%.     

声速测量实验的研究及数值模拟

在声速测量实验中，考虑到超声波在传播与反射过程中的能量损耗，理论分析与数值模拟的结果与实验一致。     

碳化铝与水反应合成甲烷水合物的实验研究

 利用自行设计的高压气水合物实验装置,通过碳化铝与水反应成功合成了甲烷水合物。实验结果表明,碳化铝与水反应合成甲烷水合物的方法有效地解决了传统甲烷水合物模拟实验中甲烷气体引入问题;同时,碳化铝与水反应产生的甲烷及沉淀物能较好地模拟海洋环境中水合物形成的自然条件,为实验模拟甲烷水合物研究提供了一种新方法。利用此方法,对甲烷水合物合成与分解温度、压力条件及动力学过程进行了初步研究。     

ECR等离子体源中基本参数的数值模拟

采用混合模型求了ＥＣＲ等离子体的各种物理参量着重了中性气压、微波功率对等离子体参数以及离子能量和方向角分布的影响，并讨论了与之相关的均匀性、方向性等物理问题。     

喇曼自由电子激光器实验的数值模拟

本文采用基于单粒子理论的CAGFEL程序,对中国科学院上海光学精密机械研究所(简称上海光机所)喇曼自由电子激光器的近期实验结果进行了数值模拟,计算表明,当电子能量E_e=0.5MeV,能散度△γ/γ=6％和发射度ξ=0.06(π)rad·cm时,器件的峰值功率高达24MW,对应的辐射增长率为120dB/m,效率为6.1％。     

液冷服数值模拟及舒适性实验研究

为夏季高温工厂流水线工人设计一套调节自身微气候的液冷降温服.基于数值分析的方法,研究了质量流量、载冷液进口温度和环境温度对液冷服性能的影响.随后制作了样品进行实验验证,并开展了舒适性实验.结果表明:质量流量在60-120 kg/h时,进出口温度在2℃以内,液冷服均温性好;载冷液温度在20℃以上时,不出现过冷现象,人体舒...     

静止水滴生成气体水合物的动力学研究

作为喷雾强化方式制备气体水合物的初步研究,本文通过研究静止水滴形成气体水合物过程的传热传质机理,建立气体水合物的生成动力学模型。研究结果表明强化气相与水合物颗粒之间的接触传热对提高水合物的生成速率具有十分重要意义。     

凝析气藏高速多相渗流机理与数值模拟研究

凝析气藏渗流的主要特征是流体流动过程伴随着复杂的气液相变与近井地带的高速两相渗流。在分析凝析气藏高速多相渗流机理的基础上,模拟了考虑毛管数效应与非平衡流动影响的凝析液饱和度分布,并阐述了凝析气高速多相流动规律,为凝析气藏的生产动态分析与高效开发提供理论指导。     

微燃机气封装置的数值模拟

为了将旋转部件与静止部件之间不同压力的空间隔开,微燃机中采用了气封装置以减少泄流量。泄漏流量的大小,以及其对主流的干扰,微燃机设计时必须加以认真考虑。工作时通过间隙而泄漏的流量过大,必然会对其整体效率产生重大影响。通常,在间隙处采用特殊结构来控制泄流量的大小,减少间隙对微燃机总体效率的影响。本文采用三维数值模拟对微燃机压气机与透平之间的间隙流动进行模拟分析,通过不同工况的比较以及对其内部流场进行分析,研究了气封内部流动特性,使得微燃机总体计算可考虑间隙引起的泄流对微燃机总体效率的影响。     

混合制冷剂气体水合物生成及融解过程实验研究

1引言城市建筑物中，空调作为最大用电设备之一，夏季占建筑物耗电总量的一半以上，为了缓解高峰用电负荷并有效利用低谷电力，解决峰期用电紧张的矛盾，达到总体节能的目的，空调蓄冷移峰节电技术被认为是实现城市供电平衡和建筑节能的重要手段。作为实用的空调蓄冷技术，最为重要的是其蓄冷材料的相变温度与空调工况相适应，即在5～12℃发生相变，且相变潜热大，传热性能好．氟里昂气体水合物作为蓄冷材料，具有适合空调储冷的理想性质，可使水在8～12℃水合结晶，形成暖冰时释放反应热，其反应热与结冰潜热相当[1]。然而，由于一些氟里昂…     

一种新的凝析气藏气液相变实验方法研究

凝析油气体系和储层岩石是一个相互作用的系统,必然对孔隙介质中凝析气的相态特征产生影响。本文利用气 相色谱分析技术,建立了一种新的凝析气藏气液相变实验方法。实验研究表明:低渗透凝析气藏中孔隙介质对凝析气相态 有较大影响。因此,考虑孔隙介质对凝析气相态的影响对于高效经济开发低渗透凝析气藏具有指导意义。     

内燃机气缸内三维气体流场的数值模拟

从计算机模拟角度研究发动机缸内气体流动的全貌以探求合理组织气流的途径是当前国内外研究的重要项目，本文提出一个基于有限体积方法的方法，并应用于发动机缸内气流的数值模拟，最后与热线风速仪测量值进行了比较，给出了结果及分析。     

PEMFC插指型流道阴极中气体扩散特性的数值分析

本文对PEMFC插指型流道阴极扩散层建立了二维单相的多组分物理数学模型,对PEMFC插指型流道的阴极扩散层中气体的扩散特性及反应行为进行了数值研究,采用有限容积法对模型控制方程进行求解,比较了插指型和平直型流道两类电池的性能曲线,以及两种流道中氧气的组分摩尔浓度和局部电流密度的分布,分析了插指型流道结构参数对电池性能的影响。     

HFC134a/HCFC141b混合气体水合物相平衡特性

1引言致冷剂气体水合物具有适合空调蓄冷的理想性质，其形成结晶的温度在8～12℃，在结晶形成“暖冰”时，释放较大的反应热（330～380kJ／kg），并且具有较好的传热性能[1~2]。但早期研究的主要是R11和R12的水合物，其致冷剂是典型的大气臭氧层破坏物质，现已受到了严格的限制。研究和开发新型的CFC替代物气体水合物已成为当前的重点[3]。近年来，中国科学院广州能源研究所在国家自然科学基金和广东省科学基金的支持下，展开了对新型致冷剂气体水合物相变蓄冷材料的研究。文献[4]首次报告了对CFC替代物HFC152a／HCFC141b混合气体水…     

油气藏三维三相组分模型软件研制与应用

提出了一种对压力和饱和度隐式、组分摩尔分数显式的部分隐式组分模型求解方法。该方法所需联立求解的方程组数量少,且兼有全隐式收敛性好的特点。通过与引进软件用相同地质模型、PVT资料对柯克亚X₅¹(3)凝析气藏循环注气进行模拟对比研究,验证了自编的部分隐式组分模型软件计算结果的可靠性,标志着自主版权的组分模型软件已经开始走向成功。