一、低温液体充填管路的数值计算（论文文献综述）
孙玉学[1]（2021）在《基于流场劈分的EGS产能和寿命的预测方法与优化研究》文中研究指明随着社会高速发展对能源的要求不断提高,常规化石能源的也会造成碳排放量加剧,同时常规化石能源的紧缺带来了能源结构的转变,能源利用的清洁化、可持续化是未来能源发展的必由之路。地热能作为高效、清洁的能源决定了其在未来能源结构的重要比重,其中干热岩资源作为可用于社会生产的重要能源,温度高、储量大,决定了其必然会成为未来重要能源之一。在地热能利用方面我国紧跟时代步伐,干热岩资源的高效利用方法也在不断探索中,大力发展干热岩资源是实现我国“碳中和”目标的重要途径。作为开发中深层高温干热岩资源用于发电的有效手段,增强型地热系统（Enhanced Geothermal System,EGS）受到了越来越多的关注。面对巨大的干热岩资源储量和环保方面的优势,EGS开采技术也需要随之加强。但现阶段EGS处于起步阶段,鲜有适用于商业推广的理想EGS实际工程。除热储改造技术方面限制外,EGS产热量和运行寿命预测不准确是制约EGS实际工程难以快速普及的重要原因。而对影响EGS热开采的影响因素不明确不准确、热储内流场流动规律不明确是导致EGS产能和运行寿命预测不准确的根本原因。本文为解决EGS产能和寿命的预测问题,以Dupuit公式和吸放热公式为基础建立EGS产能和寿命控制方程,分析EGS热储内的渗流场和换热规律,建立EGS产能和寿命预测公式,并对其进行应用研究和优化,主要研究内容如下:（1）根据EGS热储的特点将热储简化为均质多孔介质模型,分析EGS换热过程,以渗透率为媒介提出将EGS复杂的多场耦合过程简化为流—热（TH）耦合过程,推导EGS产能和寿命控制方程,提出进行EGS产能和寿命计算的重要参数;基于复势函数与压力叠加原理推导分别获得平面多种布井方式的势函数与流函数,计算不同布井方式的压力势和流场的分布规律,提出“以流场分布规律划分单注入井控制面积的流场劈分方法,将多井EGS简化为多个双井EGS分别计算产能和寿命”的思路。（2）基于EGS产能和寿命控制方程和EGS流—热耦合数学模型分析控制方程中重要参数影响因素,设计并搭建了微型渗流换热模型实验系统,开展微型渗流换热实验研究,获得水温和岩体的温度响应规律,验证流—热耦合数值模拟的准确性,并开展实际工况下的双井EGS渗流换热数值模拟实验,分析各影响因素对重要参数的影响,修正重要参数影响因素,获得双井EGS产能和寿命预测公式。（3）研究不同布井方式的压力势和流场的分布规律,计算两注入井连线间最小压力坐标,提出平面多井EGS流场劈分方法:沿相邻注入井与生产井连线所组成夹角的角平分线劈分获得单注入井控制面积;改进水电比拟仪,开展多井水电比拟实验,分析流场中压力势分布规律,定性验证了 EGS流场劈分方法;基于Darcy定律开展平面多井流场有限元数值模拟,分析流场中压力势和流速分布规律,定量验证了 EGS流场劈分方法。（4）基于复势函数和压力势叠加原理分析多井平面流场在压力势叠加后的流量折减机理,研发流速折减实验系统,开展了多井压力叠加实验,验证平面流量折减机理的正确性;开展了多井整体EGS有限元数值模拟和劈分后双井EGS有限元数值模型组的数值模拟,分析井的数量和流量折减对EGS产能和寿命的影响规律,以双井EGS产能和寿命预测公式为基础,修正EGS产能和寿命控制方程中的关键参数,提出了多井EGS产能和寿命预测公式。（5）将EGS产能和寿命预测公式与已有文献案例比较,验证了双井与多井EGS产能和寿命控制方程的正确性;依托云南腾冲县热海地热田,基于EGS产能和寿命预测公式,开展不同布井方式的EGS产能和寿命预测,分析不同布井方式的EGS产能和寿命,提出了 EGS产能和寿命预测公式的应用于优化方法。
赵高逸[2]（2021）在《飞行器用液氢贮罐内低温推进剂晃动特性研究》文中研究说明为提升高空长航时无人机、低温运载火箭等飞行器的机动性和运载能力,推进剂需贮存在一至两个大型低温贮罐中,其占整个飞行器质量的比重较大,导致推进剂在低温贮罐内的晃动严重威胁飞行器系统稳定性和结构安全性。飞行器滑行、起飞和飞行过程中,低温贮罐内推进剂在外部晃动激励作用下会发生剧烈晃动,对低温贮罐产生附加力矩,且罐内气液界面发生扰动。气液界面处过冷液氢与过热氢气大面积接触使气相冷凝,罐内压力迅速降低,进而导致发动机泵汽蚀及发动机运转时推力下降,严重时泵会遭到破坏并断流,使发动机无法正常工作。基于此,本文针对高空长航时飞行器用160 L高真空多层绝热液氢贮罐,构建考虑外界漏热和界面相变的液体晃动CFD数值模型,采用VOF法结合Mesh motion设置进行相界面追踪,仿真研究了贮罐内低温推进剂在不同晃动激励下的热力耦合特性及不同初始液体温度和不同初始充满率下的晃动动力学特性。主要研究工作和相关结论如下:（1）构建了外界晃动激励扰动下飞行器用贮罐内液氢晃动时的数值模型,并通过液氮晃动实验验证了该模型的有效性和准确性。结果表明:数值模拟因未考虑气液界面附近的液相热分层,所得气枕压力总体小于实验值;在40 s的数值计算过程中,除前9 s内和后3 s的模拟值与实验值存在一定偏差（最大偏差为18%）外,其余时间内两者误差均小于5%。（2）仿真研究了不同晃动激励下低温液氢贮罐内热力耦合特性。研究发现:晃动激励越大气枕空间压降越大,晃动激励分别为0.11 m/s、0.22 m/s和0.44 m/s时的气枕压降是无晃动激励时的60.15倍、3042.25倍和4579.15倍,液相压力与气枕压力变化趋势基本一致,但在晃动过程中液相压力出现明显波动;晃动激励越大换热量越多,晃动激励分别为0.11 m/s、0.22 m/s和0.44 m/s时的换热量是无晃动激励时的60.31倍、3049.88倍和4590.62倍;罐内流体温度呈现出气枕温度高、液相温度低,罐体周围温度高、中心温度低的分布趋势;晃动激励越大,罐体所受晃动力越大,晃动激励为0.44 m/s时的晃动力是0.11 m/s和0.22 m/s时的2.33倍和1.46倍,晃动力矩与晃动力有着反向的波动变化趋势,晃动力是决定晃动力矩的主要因素。（3）开展了不同初始液体温度和不同初始充满率下晃动动力学特性研究。结果表明:同一晃动激励下,初始液体温度越低、初始充满率越大,气、液相压力大幅非线性降低趋势越大,初始液体温度分别为20 K和21 K时的气枕压降是21.5K时的1.56倍和1.35倍,初始充满率为70%时的气枕压降分别是30%、40%、50%和60%时的4.38倍、2.22倍、1.37倍和1.29倍,液相压力降低过程中出现明显波动;初始液体温度越低、初始充满率越大,罐体所受晃动力波动升高的趋势越剧烈,达到最大值的速率越快,随后受液体非线性晃动和晃动阻尼的影响波动降低,流体反作用晃动力矩与晃动力直接相关,两者存在相反的波动变化趋势。
任孝文,李平,陈宏玉,周晨初[3]（2022）在《管路中常温推进剂的两相充填特性仿真》文中进行了进一步梳理常温推进剂在管路中的两相充填特性由于气液相间的相互作用而难以预测。为拓展液体火箭发动机瞬态特性模块化通用仿真模型库对两相充填的仿真能力,基于Modelica模块化建模思想开发了一维有限体积的两相充填管路模型,其中采用等效流容方程计算压力,使用Volume of Fluid （VOF）法捕捉气液界面。对流项离散格式的比较表明,TVDQUICK格式可同时满足系统仿真对准确性和实时性的要求。对节流孔径的研究表明,在不同的节流孔径比范围内,液体对预存气体管路的充填过程可分为水击效应忽略、水击效应微弱以及水击效应主导3种模式,且最大水击压力峰值一般发生在水击效应主导模式下。此外,夹带有单个气柱的常温推进剂在充填过程中表现出的压力振荡主要由2个因素造成:气柱受到上下游液柱的压缩而产生的压力波动和下游液柱在节流元件位置产生的水击压力振荡;在2种压力波动的耦合作用下管内瞬时压力峰值达到上游供应压力的5倍左右。
段崇豪[4]（2020）在《地埋管地源热泵系统在废弃矿山应用中的换热性能研究》文中认为当今世界正面临着能源结构转型与环境问题双重挑战,地热能作为一种清洁高效能源越来越受到人们重视,国内也紧跟时代步伐大力发展地热能,其中,地源热泵占据了当前地热开发应用类型的较大比例。但受制于浅层地热能储量有限、土地面积有限、受气候影响较大。另一方面,随着浅层矿产资源日益枯竭,矿山采掘深度逐渐向更深的地层发展,近年来出现了大量不同埋深的停运或废弃矿山,其中蕴含大量的矿山地热资源而没有得到重视。本文提出地埋管技术与废弃矿山地热开发相结合的思路,根据矿山巷道埋置于地下的特点,提出了放射状的换热器布设形式,利用换热器中循环流体与地下岩体的换热,进而对该部分地热能加以利用,同时为废弃矿山的二次利用提出了新的思路。本文分析了矿山地埋管换热过程,结合传热理论,提出了矿山地埋管传热模型,基于此,对换热相关影响因素进行了归纳总结,为后续换热特性的研究奠定了基础,主要研究如下:（1）设计并搭建了一套微型实验台,对单管换热器进行恒定热流负荷的传热实验,获得换热器循环流体及岩土体的温度响应特征,利用数值计算方法模拟了整个实验过程,通过对比两种研究手段下的计算结果,验证了数值计算方法的可靠性。（2）利用有限元方法,建立了三维单管传热模型,研究了不同矿山地层条件（原始地温、岩体导热系数与恒压热容）、换热管结构设计因素（钻孔半径、钻孔深度、换热管型、支管间距与充填材料导热系数）及运行参数（注水温度与注水速率）等对换热性能的影响规律,获得了以上因素对单管换热性能的敏感程度,可为矿山地热开发选址、结构及运行参数的设计提供参考。（3）建立了考虑相互干扰的管群传热模型,研究了不同钻孔夹角、排布方式及排距对整体换热性能的影响规律,给出了合理钻孔夹角及排距的推荐值,得出叉排布设更利于系统换热,并提取对系统换热效果影响较大的主控因素,基于多元正交回归分析方法,获得了换热性能指标的预测公式,可为实际工程提供参考。（4）选取北方某矿山作为工程案例,设计相应的运行方案,对其单一运行周期内的换热过程进行模拟计算,分析了不同时期换热性能指标及矿山岩体温度场变化规律,矿山地埋管系统取得了较好的换热效果,验证了其应用的可行性,通过对比冬夏两季冷热共采与冬季单一取热两种模式进行长期运行情况,结果表明:冬夏两季冷热共采模式能够更快达到系统稳定状态,换热效率为首个换热季的83.3%,换热量是单一取热模式的3.4倍,具有较好的长期稳定性。
李百宜[5]（2020）在《煤矿储能式充填空间热能存取机理及方法研究》文中进行了进一步梳理充填开采作为典型的能够与矿区环境保护相协调的绿色开采技术,已被广泛应用至煤炭资源开采,在岩层移动、地表沉陷和采场矿压等方面起到了显着的控制效果,对维护地下空间稳定性方面也具有明显的技术优势。充入采空区控制岩层移动的充填材料可经人工调配开发出特定的新功能,为后期煤矿地下空间的多重开发利用创造了有利条件。本文基于充填空间稳定及充填材料性能可控等有利条件,提出了充填开采协同热能地下储存的煤矿储能式充填模式,即利用采空区边充填边构筑热能储存空间的方法,实现热能地下高效储存与提取。因此,本论文围绕煤矿储能式充填空间热能储存与提取的研究主题,针对储能式充填空间热传递规律以及热能储存与提取机理等关键科学问题,开展了储能式充填材料研发、充填空间热能储存与提取规律以及储能层位选择方法等方面研究工作,取得了以下主要创新成果:（1）构建了煤矿井下采空区充填协同热能地下储存的储能式充填模式,提出了煤矿储能式充填空间热能储存与提取的系统构成与布局方式,阐释了煤矿储能式充填的技术原理与技术关键,得到了储能式充填空间热能储存与提取效果主控因素。（2）开发了具有高承载压缩性能与高效储热功能的储能式充填材料,得到了充填材料配比参数、水及应力环境对充填材料导热性能影响规律,建立了充填材料导热系数预测模型,揭示了石英砂、石墨及钢纤维对储能式充填材料导热性能的强化调控机制。（3）研发了充填材料热能储存与提取模拟实验平台,分析了热能储存与提取过程中水温动态变化与充填材料温度时空响应特征,建立了充填空间热能储存CFD模型,揭示了充填材料导热系数、水流流速以及管路布置等因素影响下充填空间热能储存与提取机理。（4）建立了充填空间热能储存多层围岩-充填体-水流瞬态非线性热传递模型,采用Laplace变化求解得到了边界温度周期变化条件下充填空间温度分布的解析解,给出了热能提取量与储能层位围岩构成的定量关系,提出了煤矿储能式充填储能层位选择方法及储能式充填工程设计流程。该论文有图113幅,表17个,参考文献205篇。
任孝文,李平,陈宏玉,周晨初,唐亮[6]（2020）在《预存气体闭端管路的充填水击研究》文中进行了进一步梳理为提升补燃循环发动机仿真平台的分布参数计算能力,针对常温液体充填预存气体闭端管路的水击现象,使用Modelica语言基于MWorks平台建立了一维有限体积的管路充填模型,并分别使用该模型和集中参数模型对现有文献中的充填水击实验进行了仿真模拟。结果表明:对于预存气体0.1MPa的工况下,一维有限体积模型与集中参数模型对实验的模拟度均较为接近;而在管路接近真空的工况下,一维有限体积模型的计算结果与实验数据吻合度很高,集中参数模型误差则高达76%左右。在不同预存气体压力下的计算结果表明:在管路刚度一定、预存气体压力在0.1MPa以下时,气体的压缩缓冲作用是充填过程中水击压力峰值得以减弱的主要原因;当预存气体压力在0.1MPa以上时,气体的缓冲作用与充填流量的减小共同导致了充填水击压力峰值的减弱。对不同弹性管路的计算表明:在闭端管路的充填过程中,管壁弹性对近真空管路的影响相对较大,对预存气体压力较大的管路几乎没有影响。
蒋超[7]（2019）在《氙在轨加注过程热力学分析》文中提出随着深空探测的发展,对航天器的寿命提出了更高的要求。电推进技术和在轨加注技术可以有效地延长航天器寿命。氙是电推进常用工质,目前在航天器上主要存储方式是气态或超临界态。本文基于航天低温技术的发展,针对液氙的在轨存储,提出液氙的在轨加注方案。液氙温度较低,汽化潜热小,动力黏度大,在加注管路和被加注贮箱内,由于降压或受热,容易发生相变,在管路和贮箱内形成气液两相流,使贮箱压强增大,不利于在轨加注的持续进行。而在多种加注方式中,无排气加注利用过冷的液体来冷凝蒸气降低贮箱的压强,对于容易相变的推进剂来说,是一个十分有前景的在轨加注方式。因此,有必要对液氙在轨加注过程中管路内两相流动特性以及微重力条件下贮箱无排气加注过程展开研究。本文针对氙在管路和贮箱内出现两相流情况,分析氙在加注管内和贮箱内的热力学特性。基于零维集总参数模型、一维均相流模型和二维两相流模型计算氙在管路和贮箱内的两相流动和热力学特性。分析了氙的物性参数特点。基于一维均相流模型计算液氙在管内闪蒸过程,与集总参数模型和二维两相流模型相互对照,得到了压强、温度、干度、空泡率、速度等参数沿管路分布,分析了液氙在管路传输过程中压降、含气率和质量流量的影响因素,相较于液氮、液氧等低温推进剂,液氙因压强降低更容易发生相变。基于二维两相流模型仿真分析了液氙在贮箱内的无排气加注过程,比较了液氙在地面和在轨情况下贮箱内压强、温度、相变速率和气液界面的不同,并分析了质量流量对液氙在轨无排气加注的影响。基于集总参数模型参数化分析了入口过冷度、贮箱热流量、入口压强、贮箱体积、壁面温度和管路几何参数对贮箱充填率的影响。最后,对液氙的在轨加注过程进行了分析,对不同的加注场景设计了相应的加注方案。本文以数值仿真为主,对氙在管路内的闪蒸流动特性和无排气加注热力学特性展开了研究,进一步丰富了氙的管内和贮箱内两相流动特性分析,探讨了加注系统中贮箱充填率影响因素分析,为液氙的在轨加注提供了支撑,对于延长电推进系统寿命具有一定的工程应用价值。
刘刚毅[8]（2019）在《低温发动机氢系统预冷仿真研究》文中研究表明氢氧火箭发动机具有较高的比冲,在高轨卫星发射、深空探测等航天领域具有不可替代的地位。在发动机启动前,采用低温介质对氢供应系统进行预冷,将氢供应系统温度降低至合理范围,是氢氧火箭发动机启动必不可少的环节。本文基于国内某型号氢氧火箭发动机进行系统建模与预冷仿真,为优化预冷程序、合理判断预冷结束标志及提高火箭运载能力,提供理论依据及指导方向。液氢处于膜态沸腾状态不稳定,易转化为泡核沸腾状态。目前成熟两相流模型中,Mixture模型流动过程与泡核沸腾过程较为相似,对非稳态沸腾两相流固换热计算较为准确。本文基于现有发动机排放预冷系统,采用Creo仿真软件建立了完整的几何模型,并采用稳态计算方式确定出口几何尺寸。在此基础上对某次试车预冷过程进行仿真计算,验证了网格无关性与时间步长无关性。通过与试验数据对比,验证了模型可靠性与准确性。在此基础上,采用上述仿真模型对发动机启动过程中连续式排放预冷过程进行仿真研究,得到在预冷过程中,推进剂气液两相分布及氢系统温度分布随时间变化关系。结果表明:1、预冷流量大小对预冷过程推进剂消耗量有较大影响;2、预冷过程中泵壳壁温变化不均匀,判断预冷好标志方法与实际预冷情况相关性较小;3、在流量较大情况下重力对预冷影响较小,地面试验可以代替真实预冷过程,在流量较小情况下重力对预冷影响较大。对回温过程及启动前排放预冷过程的研究表明,氢泵停预冷阶段回温过程主要影响因素包括:1、高温涡轮端漏热;2、预冷结束时氢泵内部局部热点热平衡。减小涡轮端漏热、降低氢泵整体温度能够有效减少停预冷过程的复温程度。对启动前排放预冷研究表明,排放预冷时序推进剂浪费较大,减小推进剂排放时间能够有效减少推进剂消耗。
杨林涛[9]（2018）在《姿轨控动力系统响应特性仿真研究》文中研究说明本文设计了一种姿轨控动力系统,建立系统部组件动力学模型,并基于AMESim模块化仿真软件构建系统仿真模型,研究了姿控发动机起动过程响应特性影响因素,系统工作时序对响应特性的影响,以及燃烧室压力振荡的传递特性。论文主要研究内容有:基于正交试验设计方法分析了姿控发动机起动过程响应特性影响因素,以室压超调量和响应时间为衡量指标,确定了燃烧时滞、喷注压降及阀门时序为主要影响因素,并进行仿真分析,确定其影响规律。建立系统仿真模型,分析了多台发动机起动、关机时序对响应特性和关机水击的影响,分析系统流量匹配特性,计算了系统性能参数和响应时间,确定仿真精度符合工程实践要求。建立燃烧室压力振荡传递模型,分析了轨控发动机振荡燃烧对系统部组件响应特性的影响,并分析了振荡压力沿供应管路分布特性,系统受激振荡对管路参数以及振荡源幅值、频率的响应规律。本文的研究内容可满足姿轨控动力系统快速响应、可靠工作等工程要求,得到的研究规律符合实际情况,可作为下一代姿轨控动力系统优化设计的指导。
徐小峰[10]（2018）在《NP深层高温潜山冻胶阀控压钻井技术研究》文中进行了进一步梳理NP潜山储层工程地质条件复杂,具有储层埋藏深、温度高（138-185.2℃）、缝洞发育、气油比高等特点,钻井安全密度窗口窄,钻井过程中井漏、溢流、漏喷同存等井下复杂频发。本文提出了将冻胶阀技术与控压钻井技术相结合,克服NP深层高温潜山窄安全密度窗口储层钻井过程中的漏喷同存问题的技术思路,并开展了系统的理论和应用研究,取得的主要研究成果如下:（1）研制了耐高温冻胶体系,其最优配方为:0.3%JH-108聚合物+0.25%双级交联剂+0.13%酸碱调节剂+0.15%除氧剂,研制的冻胶体系具有二次成胶特性,成胶后粘度达65000mPa·s,其耐温指标达到180℃,远高于国内外同类产品（120℃）,能够满足NP高温潜山储层对冻胶体系耐温性的严苛要求。（2）研制了冻胶阀高温井筒可视化实验装置,通过实验和数值仿真研究发现:由于钻杆注入引起的“重聚”困难及“混浆”现象,冻胶段塞会存在一定长度的无效段;冻胶段塞具有较高的静承压能力,气体侵入会降低胶体强度;冻胶承压能力与操作工艺有关,若注入冻胶时发生井漏或气侵时,都会造成冻胶有效段减少,其承压能力相应降低,若成胶后发生井漏或气侵,其承压能力不受影响;垂直井筒冻胶承压能力最大,随着井斜角增大,冻胶承压能力显着降低;冲蚀破胶和破胶剂均能够完成破胶,破胶剂破胶更加彻底,但破胶时间略长。（3）开展了垂直井筒及水平井筒裂缝性地层漏喷同存室内模拟实验,研究表明,裂缝性窄安全密度窗口地层的漏失速率及气体溢流量与井底压差、缝宽、钻井液粘度等有关,井底压力平衡状态的改变不会消除漏喷同存现象,但对漏喷同存强度又很大影响,基于实验得到的框架型规律建立了描述窄安全密度窗口漏喷同存问题的漏喷函数,结合现场随钻漏喷测试,理论上可得到针对具体地层具有实际意义的定量化结果。（4）开展了冻胶阀控压钻井相关井筒流体力学研究,建立了井筒钻井液单相流动模型、起下钻井筒压力波动模型、开关泵井筒压力波动模型、环空气液两相流瞬态流动模型,构建了冻胶阀控压钻井井筒流体力学模型体系,并基于建立的模型研究了正常循环、起下钻、开关泵及气侵时井筒的瞬态流动及压力演变规律。（5）建立了冻胶阀下入深度、段塞长度、冻胶泵入量及泵入泵压等关键工艺参数的确定方法,并基于数值计算研究了各工艺参数的主要影响因素,给出了不同参数下冻胶段塞、泵入量及注入泵压的理论计算图版。（6）建立了冻胶阀控压钻井技术正常钻进、钻遇窄安全密度窗口、钻穿窄安全密度窗口过程及结束钻进过程等各阶段的操作规程,并针对研发的耐高温冻胶体系分别在NP23-P2016井控压钻井结束后起下钻及完井作业和堡古2井修井作业中成功开展了现场试验,两口井作业过程均未发生井漏和溢流问题,有效保护了储层,两口井施工后产量均高于邻井或施工前,展现了耐高温冻胶体系在进行井筒压力控制、保护储层方面的独特技术优势。冻胶阀控压钻井技术成功克服了 NP深层高温潜山窄安全密度储层钻井过程中的漏失、溢流等工程问题,有效保护了储层,有助于NP深层潜山储层的高效勘探开发。同时,该项技术的提出也为解决国内广泛分布的窄安全密度窗口地层钻井漏喷同存问题提供了可行的技术选项。
二、低温液体充填管路的数值计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低温液体充填管路的数值计算（论文提纲范文）
（1）基于流场劈分的EGS产能和寿命的预测方法与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 EGS热开采影响因素研究 |
| 1.2.2 EGS开采潜力估算研究 |
| 1.2.3 井网取热与井网劈分方法研究 |
| 1.2.4 热储层寿命研究 |
| 1.3 主要研究内容、技术路线及创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 基于流场劈分的EGS产能和寿命预测机制 |
| 2.1 EGS换热系统及换热机制 |
| 2.1.1 EGS换热系统 |
| 2.1.2 基本假设 |
| 2.1.3 EGS换热机制 |
| 2.2 EGS产能与寿命预测方法 |
| 2.2.1 体积法地热资源产能预测原理 |
| 2.2.2 EGS产能和寿命预测方法 |
| 2.3 流场分布规律及EGS应用 |
| 2.3.1 平面多井流场分布规律 |
| 2.3.2 流场劈分方法在多井EGS应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双井EGS产能和寿命预测方法研究 |
| 3.1 双井EGS产能和寿命预测原理 |
| 3.2 渗流换热模拟实验与数值验证 |
| 3.2.1 渗流换热模型实验研究 |
| 3.2.2 渗流换热实验数值模拟验证 |
| 3.3 双井EGS换热数值模拟 |
| 3.3.1 双井EGS取热模型概述 |
| 3.3.2 双井EGS模型热物性参数取值 |
| 3.3.3 网格独立性验证 |
| 3.3.4 模拟结果分析与关键参数主要因素修正 |
| 3.4 双井EGS产能和寿命预测 |
| 3.4.1 热储终温T_(ml)变化规律 |
| 3.4.2 大地热补偿热量Q_t变化规律 |
| 3.4.3 平均产出温度T_(out)变化规律 |
| 3.4.4 系数α的变化规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多井EGS流场劈分方法研究 |
| 4.1 流场分布规律和劈分方法 |
| 4.1.1 多井平面稳态渗流的流场劈分原则 |
| 4.1.2 多井平面稳态渗流的流场劈分结果 |
| 4.2 多井平面水电比拟实验验证 |
| 4.2.1 实验原理 |
| 4.2.2 实验系统改装与实验设计 |
| 4.2.3 仪器校准与实验步骤 |
| 4.2.4 实验结果分析 |
| 4.3 多井平面渗流场数值模拟验证 |
| 4.3.1 多井平面渗流模型建立 |
| 4.3.2 多井平面渗流工况及参数取值 |
| 4.3.3 模拟结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于流场劈分的多井EGS产能和寿命预测方法研究 |
| 5.1 多井EGS产能和寿命预测原理 |
| 5.1.1 多井平面流场流速折减机理 |
| 5.1.2 多井EGS产能和寿命预测关键参数及其定性公式 |
| 5.2 多井流速折减实验 |
| 5.2.1 多井流速折减实验原理 |
| 5.2.2 实验系统概述及搭建 |
| 5.2.3 实验设计与实验步骤 |
| 5.2.4 实验结果及分析 |
| 5.3 多井整体数值模拟与劈分后数值模拟对比 |
| 5.3.1 多井EGS整体数值模型的建立 |
| 5.3.2 多井EGS劈分后对应的双井EGS模型建立 |
| 5.3.3 多井EGS模型热物性参数取值 |
| 5.3.4 网格独立性验证 |
| 5.3.5 模拟结果分析 |
| 5.4 多井EGS产能和寿命预测 |
| 5.4.1 多井EGS产能预测 |
| 5.4.2 平均产出温度和形状系数的预测 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 EGS产能和寿命预测公式验证与优化 |
| 6.1 双井EGS产能和寿命预测公式验证 |
| 6.2 多井EGS产能和寿命预测公式验证 |
| 6.2.1 热海地热田地质赋存条件 |
| 6.2.2 热海地热田数值模型 |
| 6.2.3 公式预测结果与数值结果对比 |
| 6.3 EGS产能和寿命预测公式的应用与优化 |
| 6.3.1 三井EGS产能和寿命预测公式的应用 |
| 6.3.2 六井EGS产能和寿命预测公式的应用 |
| 6.3.3 EGS的建设与运行过程的优化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）飞行器用液氢贮罐内低温推进剂晃动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 液体晃动理论研究 |
| 1.2.2 液体晃动实验研究 |
| 1.2.3 液体晃动数值研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 液体晃动计算模型 |
| 2.1 流体流动控制方程 |
| 2.1.1 连续性方程 |
| 2.1.2 动量方程 |
| 2.1.3 能量方程 |
| 2.2 相界面追踪 |
| 2.2.1 流体体积法 |
| 2.2.2 Mesh motion模型 |
| 2.3 界面相变模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 数值模型及验证 |
| 3.1 数值模型 |
| 3.1.1 飞行器用液氢贮罐 |
| 3.1.2 贮罐模型 |
| 3.1.3 网格划分 |
| 3.2 初始条件 |
| 3.3 边界条件 |
| 3.3.1 晃动激励 |
| 3.3.2 漏热热流密度 |
| 3.4 计算处理与设置 |
| 3.5 数值模型验证 |
| 3.5.1 液氮晃动实验简介 |
| 3.5.2 验证结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不同晃动激励下液氢贮罐内热力耦合特性 |
| 4.1 晃动热力性能 |
| 4.2 晃动对气相换热的影响 |
| 4.3 晃动过程流体温度分布 |
| 4.4 晃动力学性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 不同工况下晃动动力学特性分析 |
| 5.1 初始液体温度对晃动动力学性能的影响 |
| 5.1.1 晃动热力性能 |
| 5.1.2 晃动力学性能 |
| 5.2 初始充满率对晃动动力学性能的影响 |
| 5.2.1 晃动热力性能 |
| 5.2.2 晃动力学性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 全文总结 |
| 2 创新点 |
| 3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（3）管路中常温推进剂的两相充填特性仿真（论文提纲范文）
| 1 建模方法 |
| 1.1 控制方程 |
| 1) 质量守恒方程： |
| 2) 动量守恒方程： |
| 3) 状态方程：ρ=ρ(p,T),T为流体温度，根据链式求导法则，有 |
| 1.2 对流项离散方法 |
| 2 数值格式比较及验证 |
| 2.1 不同离散格式数值计算结果对比 |
| 2.2 模型验证 |
| 3 仿真及分析 |
| 3.1 与集中参数充填模型的对比 |
| 3.2 节流孔径对充填水击的影响 |
| 3.2.1 水击效应忽略模式 |
| 3.2.2 水击效应微弱模式 |
| 3.2.3 水击效应主导模式 |
| 3.2.4 压力峰值变化 |
| 3.3 管路中夹带单个气柱的推进剂充填过程仿真 |
| 4 结 论 |
（4）地埋管地源热泵系统在废弃矿山应用中的换热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 深部采掘常态化,废弃矿山数量增多 |
| 1.1.2 矿山地热资源丰富 |
| 1.1.3 矿山地热研究意义 |
| 1.2 地埋管地源热泵研究现状 |
| 1.2.1 地埋管系统应用发展现状 |
| 1.2.2 地埋管换热性能研究现状 |
| 1.3 矿山地热利用现状 |
| 1.3.1 矿山地温勘察研究现状 |
| 1.3.2 矿山地热资源利用现状 |
| 1.4 主要研究内容及方法 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 主要创新点 |
| 第二章 矿山地埋管换热器传热理论研究 |
| 2.1 废弃矿山地埋管系统 |
| 2.1.1 矿山地下结构 |
| 2.1.2 地埋管系统在废弃矿山中的应用 |
| 2.2 矿山地源热泵传热过程理论研究 |
| 2.2.1 热传导与对流传热概念 |
| 2.2.2 矿山地埋管系统换热过程分析 |
| 2.2.3 矿山地埋管换热器的传热模型 |
| 2.3 矿山地埋管换热器影响因素分析 |
| 2.3.1 矿山天然因素 |
| 2.3.2 工程设计因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 矿山地埋管换热器传热性能的试验研究 |
| 3.1 实验原理与系统 |
| 3.1.1 实验原理 |
| 3.1.2 实验系统 |
| 3.2 实验系统组成及搭建 |
| 3.3 实验设计与步骤 |
| 3.3.1 实验前准备工作 |
| 3.3.2 实验步骤 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 数值模拟与实验验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 矿山地埋管换热器单管传热数值模型及参数分析 |
| 4.1 COMSOL Multiphysics简介 |
| 4.2 矿山地埋管单管三维传热模型 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 控制方程与边界条件 |
| 4.2.3 网格独立性验证 |
| 4.3 模拟工况设计及结果分析参数 |
| 4.3.1 模拟工况设计 |
| 4.3.2 模拟结果分析指标 |
| 4.4 矿山地层条件对换热效率的影响 |
| 4.4.1 原始地温对单管换热效率的影响 |
| 4.4.2 岩体导热系数对单管换热效率的影响 |
| 4.4.3 岩体恒压热容对单管换热效率的影响 |
| 4.5 结构设计因素对换热效率的影响 |
| 4.5.1 钻孔孔径对单管换热效率的影响 |
| 4.5.2 管径对单管换热效率的影响 |
| 4.5.3 钻孔深度对单管换热效率的影响 |
| 4.5.4 U型管支管间距对单管换热效率的影响 |
| 4.5.5 钻孔充填材料导热系数对单管换热效率的影响 |
| 4.6 负荷设计因素的换热效率的影响 |
| 4.6.1 注水温度对单管换热效率的影响 |
| 4.6.2 注水速率对单管换热效率的影响 |
| 4.7 各影响因素敏感度分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 矿山地埋管管群传热性能分析 |
| 5.1 管群换热模型建立 |
| 5.2 模型远边界的确定 |
| 5.3 单排管设计夹角对系统换热的影响 |
| 5.3.1 单排钻孔夹角对换热效率的影响 |
| 5.3.2 单排钻孔夹角对岩体温度场的影响 |
| 5.4 排距对系统换热的影响 |
| 5.4.1 顺排工况下排距对换热效率的影响 |
| 5.4.2 顺排工况下排距对岩体温度场分布的影响 |
| 5.4.3 叉排工况下排距对换热效率的影响 |
| 5.4.4 叉排工况下排距对岩体温度场分布的影响 |
| 5.5 管群排布方式对系统换热影响的对比分析 |
| 5.5.1 排布方式对换热效率的影响 |
| 5.5.2 排布方式对岩体温度场分布的影响 |
| 5.6 基于换热主控因素的正交回归预测 |
| 5.6.1 换热器系统正交试验设定 |
| 5.6.2 多元非线性回归分析 |
| 5.6.3 回归分析效果检验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 矿山换热工程方案预设计 |
| 6.1 模拟工程概况 |
| 6.2 换热器系统设计 |
| 6.3 计算结果分析 |
| 6.3.1 首年取热季计算结果 |
| 6.3.2 首年取冷季计算结果 |
| 6.3.3 全年运行岩体温度响应特征 |
| 6.4 长期运行条件下不同开采形式的换热特征对比 |
| 6.4.1 换热系统连续运行五年的换热效率 |
| 6.4.2 连续运行五年的岩体温度变化特征 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参与的项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）煤矿储能式充填空间热能存取机理及方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 煤矿储能式充填空间热能储存与提取方法 |
| 2.1 煤矿储能式充填技术原理 |
| 2.2 煤矿储能式充填系统构成 |
| 2.3 煤矿储能式充填空间热能存取效果主控因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 储能式充填材料导热性能测试及强化调控 |
| 3.1 充填材料物质构成及热物性能 |
| 3.2 储能式充填材料导热性能及预测 |
| 3.3 水及应力环境下充填材料导热性能 |
| 3.4 储能式充填材料导热性能强化调控 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 储能式充填材料与热交换系统的对流换热规律 |
| 4.1 热能储存与提取测试平台研发 |
| 4.2 热能储存与提取测试方法 |
| 4.3 充填材料与管内流体换热特征 |
| 4.4 不同因素对充填材料与管内流体换热影响规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 煤矿储能式充填空间热能储存与提取规律 |
| 5.1 充填空间热能储存与提取数值模型 |
| 5.2 充填空间热能储存与提取特征 |
| 5.3 储能技术参数对充填空间储能效果影响规律 |
| 5.4 储能层位影响充填空间储能规律分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 充填空间多层围岩传热模型及储能层位选择方法 |
| 6.1 储能式充填空间多层围岩传热模型及求解分析 |
| 6.2 储能层位选择算例 |
| 6.3 煤矿储能式充填系统工程设计方法 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）预存气体闭端管路的充填水击研究（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 数学模型 |
| 3 计算及分析 |
| 3.1 与特征线法的对比 |
| 3.2 与Lee的实验对比 |
| 3.3 与Bombardieri的实验对比 |
| 3.4 预存气体压力对充填水击特性的影响 |
| 3.5 管路弹性对预存气体闭端管路充填水击特性的影响 |
| 4 结论 |
（7）氙在轨加注过程热力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 氙加注方案研究 |
| 1.2.2 低温推进剂在轨加注技术进展 |
| 1.2.3 两相流及闪蒸流动概述 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 氙加注过程中的热力学特征与建模 |
| 2.1 氙的物性参数分析 |
| 2.1.1 氙的压强-体积-温度性质 |
| 2.1.2 状态方程 |
| 2.1.3 声速 |
| 2.2 两相流模型 |
| 2.2.1 零维集总参数模型 |
| 2.2.2 一维均相流模型 |
| 2.2.3 二维两相流模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 液氙在加注管路中的流动过程分析 |
| 3.1 数值计算验证和对照 |
| 3.1.1 算例验证 |
| 3.1.2 集总参数模型与一维均相流模型比较 |
| 3.1.3 二维两相流模型与一维均相流模型比较 |
| 3.2 氙在绝热加注管内闪蒸流动特性分析 |
| 3.3 管路流动参数影响因素分析 |
| 3.3.1 压降特性分析 |
| 3.3.2 含气率特性分析 |
| 3.3.3 流量特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 液氙在贮箱内充填过程分析 |
| 4.1 算例验证 |
| 4.2 液氙无排气加注过程仿真和分析 |
| 4.2.1 液氙无排气加注仿真设置 |
| 4.2.2 液氙充填贮箱过程天地差异性比较 |
| 4.2.3 质量流量对液氙无排气加注的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 液氙在轨加注方案分析 |
| 5.1 算例验证 |
| 5.2 贮箱充填率影响因素分析 |
| 5.2.1 热力学参数对贮箱充填率的影响 |
| 5.2.2 加注系统的几何参数对贮箱充填率的影响 |
| 5.2.3 外部环境对贮箱充填率的影响 |
| 5.3 不同任务场景下的加注方案初步设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）低温发动机氢系统预冷仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 循环预冷 |
| 1.2.2 排放预冷 |
| 1.2.3 浸泡预冷 |
| 1.2.4 国内发动机预冷研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及意义 |
| 2 理论模型 |
| 2.1 低温沸腾理论 |
| 2.1.1 气液两相流模型 |
| 2.1.2 管路两相沸腾流动 |
| 2.2 多相流模型 |
| 2.2.1 Mixture模型 |
| 2.2.2 VOF模型 |
| 2.2.3 Eulerian模型 |
| 2.2.4 模型选取 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.3.1 k- ε模型 |
| 2.3.2 k- ω模型 |
| 2.4 热传导模型 |
| 2.5 汽蚀管模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 建模和验证 |
| 3.1 几何模型 |
| 3.2 物性参数 |
| 3.3 边界条件及out2 喉部直径 |
| 3.4 无关性检验与模型验证 |
| 3.4.1 网格无关性 |
| 3.4.2 时间步长无关性 |
| 3.4.3 模型验证 |
| 3.4.4 误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 排放预冷仿真研究 |
| 4.1 氢系统预冷过程分析 |
| 4.1.1 氢泵结构对预冷过程影响 |
| 4.1.2 预冷方案对预冷过程影响 |
| 4.1.3 预冷过程中的氢泵温度测量 |
| 4.2 重力对排放预冷的影响 |
| 4.2.1 边界条件及喉部直径 |
| 4.2.2 不同重力下排放预冷过程对比 |
| 4.3 流量对排放预冷的影响 |
| 4.3.1 0.05 kg/s流量仿真计算 |
| 4.3.2 0.02 kg/s流量仿真计算 |
| 4.3.3 不同流量对预冷影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 复温与预冷时序仿真研究 |
| 5.1 复温仿真研究 |
| 5.1.1 氢泵复温过程仿真研究 |
| 5.1.2 外界热输入对复温的影响 |
| 5.1.3 预冷程度对复温的影响 |
| 5.2 预冷时序仿真研究 |
| 5.2.1 飞行预冷程序仿真研究 |
| 5.2.2 不同流量对启动前预冷过程影响研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）姿轨控动力系统响应特性仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 偏二甲肼/四氧化二氮特性研究 |
| 1.2.2 姿轨控发动机研究进展 |
| 1.2.3 供应管路数值求解及水击特性 |
| 1.2.4 发动机响应特性及压力振荡传递特性 |
| 1.2.5 常用仿真软件介绍 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 动力系统方案与动力学模型 |
| 2.1 姿轨控动力系统方案设计 |
| 2.2 推力室参数设计 |
| 2.3 部组件动力学模型 |
| 2.3.1 流体属性 |
| 2.3.2 液体管路模型 |
| 2.3.3 阀门模型 |
| 2.3.4 推力室模型 |
| 2.4 建模与仿真方法验证 |
| 2.4.1 算例一:供应管路关机水击 |
| 2.4.2 算例二:发动机起动过程响应特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 起动过程响应特性影响因素分析 |
| 3.1 单台发动机及供应系统仿真模型 |
| 3.1.1 管路及推力室模型 |
| 3.1.2 姿控发动机仿真模型 |
| 3.2 基于正交试验的响应特性影响因素分析 |
| 3.2.1 数学模型 |
| 3.2.2 正交试验分析 |
| 3.3 起动过程响应特性分析 |
| 3.3.1 燃烧时滞分析 |
| 3.3.2 喷注压降分析 |
| 3.3.3 阀门时序分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统工作过程响应特性分析 |
| 4.1 动力系统仿真模型 |
| 4.2 参数设置 |
| 4.3 起动时序对系统响应特性的影响 |
| 4.3.1 起动时序对燃烧室参数的影响 |
| 4.3.2 起动时序对喷嘴流量的影响 |
| 4.3.3 起动时序对响应特性指标的影响 |
| 4.4 管路响应特性分析 |
| 4.4.1 关机时序对管路水击的影响 |
| 4.4.2 时序2流量匹配特性分析 |
| 4.5 发动机性能参数分析 |
| 4.5.1 姿轨控发动机性能参数 |
| 4.5.2 性能参数误差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 压力振荡传递特性分析 |
| 5.1 仿真模型与时序设置 |
| 5.1.1 添加压力振荡的系统仿真模型 |
| 5.1.2 工作时序设置 |
| 5.2 振荡压力传递过程分析 |
| 5.2.1 时域分析 |
| 5.2.2 频谱分析 |
| 5.2.3 波速分析 |
| 5.3 系统振荡影响因素分析 |
| 5.3.1 供应管路的影响 |
| 5.3.2 振荡源的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）NP深层高温潜山冻胶阀控压钻井技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 控压钻井的起源及内涵 |
| 1.2.1 控压钻井技术的起源 |
| 1.2.2 控压钻井技术的原理 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 控压钻井技术研究现状 |
| 1.3.2 冻胶阀技术研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 本文的研究内容 |
| 1.4.2 本文的技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 第2章 NP深层高温潜山储层工程地质特征分析 |
| 2.1 NP深层高温潜山储层地质特点分析 |
| 2.1.1 储层地质构造概况 |
| 2.1.2 储层岩性物性特征 |
| 2.1.3 储层储集空间特征 |
| 2.2 NP深层高温潜山地层压力、温度、流体产出特征 |
| 2.2.1 地层压力特征 |
| 2.2.2 地层温度特征 |
| 2.2.3 产出流体特征 |
| 2.3 NP深层高温潜山地层钻井工程风险分析 |
| 2.4 NP深层高温潜山地层钻井工程措施选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 裂缝性窄安全密度窗口地层溢漏同存规律研究 |
| 3.1 裂缝性窄安全密度窗口漏喷同存实验研究 |
| 3.1.1 裂缝性地层漏喷同存模拟实验装置 |
| 3.1.2 垂直井筒裂缝性地层漏喷同存模拟实验 |
| 3.1.3 水平井筒裂缝性地层漏喷同存模拟实验 |
| 3.2 裂缝性窄安全密度窗口地层漏喷函数建立 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 冻胶阀控压钻井技术相关井筒流体力学研究 |
| 4.1 控压钻井井筒钻井液单相流流动模型 |
| 4.1.1 井筒钻井液单相流动数学模型 |
| 4.1.2 井筒钻井液单相流动数学模型数值求解 |
| 4.1.3 井筒钻井液单相流流动规律研究 |
| 4.2 控压钻井起下钻过程井筒瞬态压力波动数学模型 |
| 4.2.1 起下钻过程井筒压力波动瞬态计算模型及数值求解 |
| 4.2.2 控压钻井起下钻井筒压力波动规律研究 |
| 4.3 控压钻井开关泵井筒瞬态压力波动数学模型 |
| 4.3.1 开关泵井筒瞬态压力波动数学模型及数值求解 |
| 4.3.2 开关泵井筒压力波动规律研究 |
| 4.4 控压钻井井筒气液两相流瞬态流动模型 |
| 4.4.1 井筒气液两相流瞬态流动数学模型 |
| 4.4.2 井筒气液两相流瞬态流动模型数值求解 |
| 4.4.3 控压钻井环空气液两相流瞬态流动规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 耐高温冻胶体系机理研究及室内合成 |
| 5.1 冻胶体系的基本特性 |
| 5.2 冻胶体系室内合成与性能测试 |
| 5.2.1 冻胶室内合成及配方优选 |
| 5.2.2 冻胶体系基础性能测试 |
| 5.3 冻胶微观结构与成胶机理研究 |
| 5.4 冻胶体系成胶性能影响因素分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 冻胶可视化井筒模拟实验及数值仿真研究 |
| 6.1 冻胶段塞井筒可视化模拟实验 |
| 6.1.1 冻胶段塞井筒可视化模拟实验装置研发 |
| 6.1.2 室内模拟实验内容及实验方案 |
| 6.1.3 冻胶段塞井筒可视化模拟实验结果及规律分析 |
| 6.2 冻胶段塞井筒模拟数值仿真研究 |
| 6.2.1 冻胶注入顶替效率瞬态数值模拟 |
| 6.2.2 实验管尺度冻胶承压突破数值模拟 |
| 6.2.3 不同井斜角冻胶承压突破数值模拟 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 冻胶阀井筒压力控制关键工艺参数研究 |
| 7.1 冻胶阀井筒压力控制关键工艺参数 |
| 7.2 冻胶段塞长度和泵注量确定计算实例 |
| 7.3 冻胶流体注入泵压的确定 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 冻胶阀控压钻井技术研究 |
| 8.1 冻胶阀控压钻井技术原理及操作规程 |
| 8.2 冻胶阀控压钻井技术的现场应用 |
| 8.2.1 耐高温冻胶阀在控压钻井完钻后起钻过程中的应用 |
| 8.2.2 耐高温冻胶阀在NP深层高温潜山储层修井作业中的应用 |
| 8.3 本章小结 |
| 第9章 结论及建议 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 博士期间发表论文及授权专利 |
| 附录2 博士期间主要科研成果 |
四、低温液体充填管路的数值计算（论文参考文献）
- [1]基于流场劈分的EGS产能和寿命的预测方法与优化研究[D]. 孙玉学. 山东大学, 2021(12)
- [2]飞行器用液氢贮罐内低温推进剂晃动特性研究[D]. 赵高逸. 兰州理工大学, 2021(01)
- [3]管路中常温推进剂的两相充填特性仿真[J]. 任孝文,李平,陈宏玉,周晨初. 航空学报, 2022(02)
- [4]地埋管地源热泵系统在废弃矿山应用中的换热性能研究[D]. 段崇豪. 山东大学, 2020(10)
- [5]煤矿储能式充填空间热能存取机理及方法研究[D]. 李百宜. 中国矿业大学, 2020(03)
- [6]预存气体闭端管路的充填水击研究[J]. 任孝文,李平,陈宏玉,周晨初,唐亮. 推进技术, 2020(12)
- [7]氙在轨加注过程热力学分析[D]. 蒋超. 国防科技大学, 2019(02)
- [8]低温发动机氢系统预冷仿真研究[D]. 刘刚毅. 中国运载火箭技术研究院, 2019(03)
- [9]姿轨控动力系统响应特性仿真研究[D]. 杨林涛. 国防科技大学, 2018(01)
- [10]NP深层高温潜山冻胶阀控压钻井技术研究[D]. 徐小峰. 西南石油大学, 2018(01)