煤层瓦斯流动的数学模型及其理论分析

本文来自煤矿生产实际,研究钻孔瓦斯的压力分布及涌出规律,其数学模型是非线性渗流方程。 文章包括四部份:1.用渗流理论导出微分方程;2.线性化方程韭用分离变量法解之;3.涌出量的计算;4.解的收敛性。     

球面上的曲面插值

<正>1引言随着现代工业生产的飞速发展,航空、气象、环境监测等领域需要研究解决限制在曲面上的四维数据插值问题,即由有限个位置处的信息推测其它若干位置点的信息.例如,地球上某个地区的温度分布、降雨量分布、大气层的"温室效应"等;飞行器(飞机、火箭、导弹等)表面压力分布规律、肿瘤的生长规律等.这些在数学上都可归结为限制在曲面上的曲面插值与逼近问题.这个问题自Barnhill提出以后,人们针对限制在球面上     

基于自适应性的三维数字岩心构建方法

根据天然岩心压汞实验数据得到的孔隙大小分布规律,引入形状因子、配位数、孔喉比等微观参数,利用孔隙中轴线原则和岩心自适应性原则进行三维数字岩心构建,采用恒速驱替算法,运用超松弛迭代求解压力算法,计算了三维数字岩心的渗透率值.结果表明:模型计算出的岩心渗透率值与物理模拟实验渗透率值有较好的吻合,所构建三维数字岩心可以用于水驱聚驱模拟计算.     

自然三次样条在增压器叶轮二元流设计计算中的误差估计

一、引言 在增压器设计过程中,总是希望叶轮流道内有较好的速度和压力分布,尽量避免空气在流道中产生脱立和旋涡,达到提高增压器效率.由于只考虑空气的压力和速度在轮毂和罩壳之间的变化,而把空气在相邻两叶片间的变化忽略不计,因此增压器叶轮二元流设计计算就是计算时轮轮毂和罩壳之间的空气速度和压力分布.     

基于线性涡模型的风洞孔壁干扰特性分析

发展了一种适用于二元翼型试验洞壁干扰特性的评估和修正方法.基于Prandtl-Glauert速度势方程和布置在模型及洞壁表面的线性涡,采用迭代方法计算了风洞孔壁对翼型表面压力分布特性的影响,分析了不同孔壁透气特性参数的影响规律和量值,利用与国外参考结果及风洞试验结果的对比确定了该方法的准确性.结果表明,孔壁对翼型绕流的影响主要反映在上翼面吸力峰和最大厚度位置之间,使压力系数减小,积分后的升力系数降低,且随着孔壁透气特性参数的增大,洞壁干扰由实壁特性向开口特性发展,洞壁干扰、影响量急剧增大.与传统方法相比,该方法计算快速,结果可靠,同时具备试验前评估的能力,可用于亚临界范围内翼型表面压力的快速估算,以及翼型试验的洞壁干扰修正.     

基于外场实验的风力机叶片三维效应研究

针对一台33 kW水平轴风电机组开展了外场实验,得到其叶片7个断面翼型的压力分布曲线;基于求解时均N-S方程对风轮进行三维数值模拟,以及将叶片各断面作为二维翼型进行数值计算,分别得到各断面翼型的压力分布曲线及升阻力系数．通过将外场实验、三维和二维数值计算所得压力分布曲线及升阻力系数进行对比分析,研究了三维效应对风力机气动性能的影响．研究表明,从叶尖到叶根各断面翼型的压差先增大后逐渐减小,叶片表面压力分布曲线比较明显地反映了从叶尖到叶根流动分离的变化;叶片表面压力分布的三维数值计算结果较二维计算结果更加接近于外场实验值;风力机叶片表面的三维流动对叶片的气动性能影响较大,在叶尖和叶根部分尤为突出.     

污染物在非饱和带内运移的流固耦合数学模型及其渐近解

污染物在非饱和带中运移过程是多组分多相渗流问题.在考虑气相的存在对水相影响的前提下,基于流固耦合力学理论,建立了污染物在非饱和带内运移的流固耦合数学模型.对该强非线性数学模型采用摄动法及积分变换法进行拟解析求解,得出了解析表达式.对非饱和带内的孔隙压力分布、孔隙水流速以及污染物的浓度在耦合与非耦合气相条件下的分布规律进行解析计算.对该渐近解与Faust模型的计算结果进行了对比分析,结果表明:该模型解与Faust解基本吻合,且气相作用以及介质的变形对溶质的输运过程产生较大的影响,从而验证了解析表达式的正确性和实用性.这为定量化预报预测污染物在非饱和带中迁移转化和实验室确定压力-饱和度-渗透率三者之间的关系提供了可靠的理论依据.     

多翼裂缝压裂偏心井半解析模型及其渗流特征

考虑压裂多翼裂缝偏心井的实际情况,建立了多翼裂缝偏心井的数学模型.采用Laplace变换和压降叠加原理得到Laplace空间多翼裂缝压裂偏心井井底压力的半解析解.采用非均匀流量法,对井底压力的半解析解进行离散.结合Stehfest数值反演获得实空间井底压力的数值解和产量分布.借助SAPHIR试井分析软件建立了储层的数值试井模型并进行了数值离散计算.将计算结果与该文的半解析模型计算结果进行了对比,验证了该文模型的正确性.结果表明,多翼裂缝压裂偏心井井底压力变化可划分为8个主要流动阶段.最后讨论了裂缝的无因次导流能力、裂缝的不对称因子和井的偏心距对井底压力变化和产量分布特征的影响.     

修正压力梯度粒子近似SPH方法计算大密度比界面流动

计算了高密度比的多界面流动问题.为保证多相SPH(smoothed-particle hydrodynamics)方法捕捉界面光滑性和消除界面附近压力震荡，修正了动量方程压强梯度项的粒子近似，在界面施加了排斥力.采用Rayleigh-Taylor界面不稳定性、非Boussinesq锁定交换、溃坝和气泡上升等算例验证了该方法的准确性和健壮性，得到不同时刻界面（粒子）分布、压力云图和指定点压力时间分布、界面锋面距离等.所得结果表明:计算结果(如界面形状、光滑性和指定点压力分布等)与实验值或其他文献结果符合较好.修正的压力梯度项粒子近似，改善了多相SPH方法对高密度比、大变形和破碎多相界面的模拟能力和光滑性，同时界面附近未出现明显的压力震荡.     

具有圆形切口的正交异性复合薄板的弹塑性分析

本文给出了平面应力状态下Tsai-Hill屈服准则的标准参数形式;研究了具有圆形切口、圆柱正交异性复合薄板在均匀的径向压力作用下,其在a.弹性状态,b.极限状态和c.弹塑性状态下的应力分布规律;得到了弹性极限压力和极限载荷的公式.     

Damping properties of soft viscoelastic materials for certain combinations of a planar stress distribution

The results of experimental studies of the energy scattering by soft, viscoelastic materials with certain combinations of a planar stress distribution, established by the superposition of a cyclic shear on tension-compression, are given. Special graphs were used for evaluating the damping properties of the materials, i.e., lines of equal damping, which enabled the equivalent uniaxial stress to be found for each combination of planar stress distribution, which produced the same specific scattering of energy. It is shown that the use of the superposition principle for calculating the mechanical losses in a planar stress distribution from experimental data obtained in uniaxial cyclic loading leads to large errors.Volgogradskii Polytechnic Institute. Translated from Mekhanika Polimerov, No. 6, pp. 999–1005, November–December, 1972.     

Elasto-plastic finite element modelling of strip cold rolling using Eulerian fixed mesh technique

An Eulerian fixed mesh finite element technique applicable to metal-forming processes operating under steady-state condition is presented. Different specific features are demonstrated by solving plane-strain rolling problem. The advantage of the Eulerian fixed mesh technique over the updated Lagrangian one in modelling the elastic flattening of rolls is demonstrated. The obtained pressure distribution and the stress field are compared with other numerical and/or experimental results available in the literature with which good agreement is found. It is found that the consideration of the elastic flattening of rolls decreases the difference between the measured and the computed results.     

有趣的随机变量和的分布算法

根据实际问题.提出计算随机变量和的分布的两种方法,即多项式相乘法和概率母函数法.     

Contact creep as the principal source of the losses associated with the rolling of a plastic ball

An engineering method is proposed for calculating the contact creep of plastic balls used in rolling bearings. The method is based on empirical expressions relating the relative creep strain with the specific load and its duration of action. The complex contact-creep characteristics of the material are obtained by means of simple laboratory tests.Moscow Bauman Higher Technical College. Translated from Mekhanika Polimerov, No. 3, pp. 498–504, May–June, 1969.     

Investigation of the starting conditions of rolling thixotropic polymeric systems

The solution of the problem of flow in the roll gap of a polymeric system whose rheological behavior is described by Leonov's thixotropic model is presented. Analytical expressions are obtained for specific pressures, thrusts, and torques under transient rolling conditions, which permitted developing a method of calculating the maximum values of the energy and force characteristics.Lensovet Leningrad Technological Institute. Translated from Mekhanika Polimerov, No. 1, pp. 133–140, January–February, 1972.     

一类网络最优路径的双向模拟扩散算法

基于模拟扩散算法的基本原理,文中提出了一种双向寻求网络最优路径的扩散算法,并介绍了该算法原理和具体计算过程,验证了该算法的正确性和合理性。该算法具有并行计算的能力,适合于分布式计算机,寻求大型复杂网络的最优路径。     

一种用于线性规划算法的换基准则

本文就线性规划中的对偶单纯形法和运输问题中的表上作业法选取出基变量或者对基变量的准则进行改进,从而得出一种新的换基准则.按该方法进行优化运算,可以使算法的迭代次数减到最少,从而加快了运算速度.     

带屈服值的假塑性流体同心环空稳态波动压力研究

管柱在充满钻井液的井眼内运动时所产生的波动压力是影响井眼稳定的主要因素。其大小是制定泥浆附加密度的主要依据。因此要求对实际波动压力的预测有较高的精度,而其精度与泥浆流变模式的选择密切相关。屈服假塑性流体属于三参数模式,因其精度高,近年来国外多用其描述钻井液的流变性.文中以该模式为基础,从理论上推导了定向井同心环空中起下钻或下套管过程中,稳定层流条件下钻井液粘性产生的波动压力计算模式。为便于现场应用,绘制了不同情况下波动压力系数的变化规律。并给出了计算示例。对准确预测钻并作业过程中波动压力的大小、控制起下钻速度提供了理论依据。     

关于亚音速绕流问题的强奇性基本解法

本文对求解亚音速流的偶极子基本解法作了新的处理,导出了一个关于求解偶极子强度的强奇性积分方程,给出了强奇性积分有效主值的定义及计算公式.由此可以导出多种整体连续分布的数值基本解法.适用于亚音速气动力计算.