泡沫薄膜液在变径管中的流动特性研究

来源 :青岛科技大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:chichuren
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现今世界对于能源的需求越来越强烈,目前很大一部分能源是靠不可再生的石油来提供的,但是可供人类使用的石油资源却日益枯竭,在这样的矛盾下,EOR技术脱颖而出,从一定程度上解决了能源供给的问题。二氧化碳泡沫驱作为一种新的化学驱技术,虽然表现出了多种优异的性能,但是作为一种复杂的两相流体,在实际的应用中,对二氧化碳泡沫液流动的机理研究仍然不够透彻,不能很好地指导二氧化碳泡沫在驱油中的应用。本文从实际角度出发,将二氧化碳在多孔介质中的流动简化为液膜在具有正弦界面的毛细变径管中的流动。在不丢失问题重要特征的前提下,对问题进行了适当简化。针对人工实验误差大,数据少,效率低的特点,本文首先开发了二氧化碳泡沫液在变径管中流变学实验的数据采集系统、泡沫渗流实验压力采集数据采集系统。实验应用结果表明,两套数据采集系统,均能极大地提高实验的效率和精度。其次利用变径管实验数据采集系统,本文研究了不同活化剂浓度和种类,以及两种气体内在相对泡沫液在变径管内的流变学特性的影响。实验主要得到以下结论:1.活化剂浓度的影响:随着SDS溶液浓度增加,在剪切速率增加的情况下,CO2泡沫剪切力增加;N2泡沫剪切力随溶液浓度变化不明显。2.活化剂种类的影响:在SDS和SDBS溶液浓度相等时,对于CO2为内在相的情况,SDS溶液所产生的CO2泡沫液的剪切力,相比SDBS溶液所产生的CO2泡沫液要大。当N2为内在相时,SDBS比SDS产生的N2泡沫的剪切力在整个剪切速率的范围内都要大一些。3.泡沫气体内在相的影响:实验结果表明,在SDS为活化剂时,N2泡沫的剪切力在整个剪切速率的范围内均大于CO2泡沫的剪切力。最后,本文利用Surface Evolver软件,对直管和实验中的变径管模型建立了数值模型,利用数值模拟手段研究了泡沫薄膜液在准静态的条件下的流变形态。对于直管,发现带有一定阻力的模型获得的液膜形态更接近实验中的形态。对于变径管,将模拟的结果与实验中的薄膜液的几何形态和压力波动进行了对比,结果表明,实验和数值模拟的结果在形态和压差波动方面相吻合,证明了利用Surface Evolver可对变径管内泡沫流变学特性进行定性研究的可行性。本文为后继的的实验研究奠定了一定的基础,实验研究所得到的结论对泡沫液在驱油中的应用也有一定的参考价值。
其他文献
以“均质预混合压燃,低温燃烧”为特点的新一代发动机燃烧理论,同时达到了PM和NOx的超低排放,并实现了高热效率。但是柴油机预混合燃烧的实用化仍然受到预混合气制备、着火相
富氧燃烧作为燃煤电厂碳捕集过程的领先技术之一,最近二十年来开始为世人所重视。在能量效率方面的提升前景使得对其的研究朝着更加深入的方向前进,近年来出现的加压富氧燃烧
对于目前居住的建筑,空气源热泵能灵活控制负荷、满足供冷、供暖与除湿的需要以及满足人体个性化差异的需要而有着广泛的应用。但空气源热泵的应用还存在着一些问题,其中包括制
随着淡水资源短缺的日趋严重,海水淡化已逐渐成为沿海缺水国家解决淡水危机的战略选择。在大型海水淡化流程中,高压泵采用多级离心泵型式,为提高效率和降低高压泵制造成本,采用了
随着压缩天然气汽车的研发和应用,储气井和复合材料气瓶作为压缩天然气的储运设备得到了大量的推广和应用。人们在储气井和复合材料气瓶的使用和检测过程中发现了许多的问题,
压缩机、离心泵、汽轮机、风机、航空发动机等以转子系统为工作主体的旋转机械在运行过程中常会因为各种原因产生不同程度的振动,振动过大将影响设备的正常运行,甚至引发严重的安全事故。因此对转子系统的振动进行主动抑制十分有必要。磁流变弹性体(MRE)是一种将微米尺度的磁性颗粒填充到高分子聚合物基体中固化而成的新型磁控智能材料,其快速连续可逆的磁控变刚度特性在振动控制领域表现出巨大潜力。将基于MRE的作动器安
学位
直接利用聚光器采集阳光进行照明的技术是近年来太阳能的重要应用方式之一,尤其对阳光很难照射的地点,比如建筑物的地下室或地下商业街等。充分有效地利用太阳能这种可再生能
中空纤维膜组件由于其具有很多其他膜分离器件所不具有的优点,如重量轻体积小、单位体积有效传质面积大,近年来成为研究的重点和热点。本文对中空纤维膜分离器件的传质特性进行
便携式喷雾装置以其使用方便、机动性强、维护简单的特点在卫生防疫、战地消杀、灭虫除菌等方面具有广泛的使用需求,目前普遍采用手动加压的方式,自动化程度较低,而电动气溶胶装