復(fù)雜地形條件下重氣擴(kuò)散數(shù)值模擬內(nèi)容簡(jiǎn)介

《復(fù)雜地形條件下重氣擴(kuò)散數(shù)值模擬》共分7章，主要內(nèi)容包括：重氣擴(kuò)散的個(gè)舊地形風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和nomcy場(chǎng)地測(cè)試數(shù)據(jù)引用；重氣擴(kuò)散相關(guān)機(jī)理，包括傳輸模型、泄漏源噴射模型和重氣液滴云團(tuán)參與的重氣擴(kuò)散模型的建立；流體動(dòng)力學(xué)偏微分方程組算法優(yōu)化和改進(jìn)；以存在規(guī)則障礙物的Thorney場(chǎng)地測(cè)試26和以曲折山地城市地貌為背景的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果為復(fù)雜地形條件的兩種典型情景，使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)改進(jìn)的淺層模型和CFD模型進(jìn)行驗(yàn)證；模型對(duì)動(dòng)態(tài)、氣態(tài)噴射源條件下不同泄漏口面積重氣擴(kuò)散污染模擬的比較和恒定噴射源條件下存在重氣液滴相時(shí)的重氣和液滴重氣云團(tuán)的擴(kuò)散行為模擬。

《復(fù)雜地形條件下重氣擴(kuò)散數(shù)值模擬》對(duì)從事重氣擴(kuò)散研究及管理的人員具有一定的參考價(jià)值，同時(shí)可供高等院校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀。

1 緒論

1.1 背景與意義

1.2 重氣擴(kuò)散主要過(guò)程和影響因素

1.3 重氣擴(kuò)散模型評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 重氣擴(kuò)散模型

1.4.1 泄漏源模型

1.4.2 重氣擴(kuò)散模型

1.4.3 大氣邊界層量化研究

1.4.4 流體動(dòng)力學(xué)模型算法

1.5 工作和創(chuàng)新

1.6 本章小結(jié)

2 實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)收集

2.1 個(gè)舊地形液化氣泄漏風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)

2.1.1 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)相似性準(zhǔn)則

2.1.2 個(gè)舊地理環(huán)境概要

2.1.3 環(huán)境風(fēng)廓線的測(cè)定

2.1.4 環(huán)境風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)設(shè)置

2.1.5 環(huán)境風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2 Thorney Island場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介及數(shù)據(jù)引用

2.3 本章小結(jié)

3 數(shù)學(xué)模型的建立

3.1 重氣擴(kuò)散相關(guān)物理分析

3.1.1 泄漏噴射過(guò)程分析

3.1.2 噴射源模型與傳輸模型的結(jié)合

3.1.3 重氣液滴與兩相流分析

3.1.4 大氣穩(wěn)定度與邊界層風(fēng)速

3.1.5 邊界層大氣湍流和主要湍流模型

3.1.6 Smagorinsky－Lmy湍流模型

3.2 框架模型

3.2.1 改進(jìn)的重氣淺層模型

3.2.2 三維重氣傳播擴(kuò)散模型

3.3 輔助模型

3.3.1 泄漏源模型

3.3.2 含重氣液滴的重氣傳播擴(kuò)散模型

3.4 本章小結(jié)

4 數(shù)值算法

4.1 傳統(tǒng)有限差分算法中的問(wèn)題

4.1.1 線性化Burgers項(xiàng)差分方法

4.1.2 迎風(fēng)格式

4.2 半離散格式

4.3 算法的時(shí)間積分方案和優(yōu)化

4.3.1 交錯(cuò)時(shí)間步的時(shí)間積分方案

4.3.2 算法疊加原理

4.3.3 速度方程組的耦合

4.4 壓力修正的最優(yōu)化方法

4.4.1 最優(yōu)化壓力修正方法的提出

4.4.2 最優(yōu)化壓力修正的算法

4.4.3 計(jì)算實(shí)例

4.5 本章小結(jié)

5 數(shù)值模擬和模型檢驗(yàn)

5.1 Thorney測(cè)試26的二維淺層模型模擬與檢驗(yàn)

5.1.1 數(shù)值模擬的設(shè)定

5.1.2 模擬結(jié)果

5.1.3 模擬與實(shí)驗(yàn)的比較

5.2 個(gè)舊地形風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的二維淺層模型模擬與檢驗(yàn)

5.2.1 數(shù)值模擬的設(shè)定

5.2.2 模擬結(jié)果

5.2.3 模擬與實(shí)驗(yàn)的比較

5.3 個(gè)舊地形風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的三維CFD模型模擬與檢驗(yàn)

5.3.1 數(shù)值模擬的設(shè)定

5.3.2 模擬結(jié)果

5.3.3 模擬與實(shí)驗(yàn)的比較

5.4 本章小結(jié)

6 模型預(yù)報(bào)

6.1 二維淺層模型對(duì)不同泄漏口面積的重氣擴(kuò)散預(yù)報(bào)

6.2 二維淺層模型對(duì)含重氣液滴的重氣體系的擴(kuò)散預(yù)報(bào)

6.3 三維CFD模型對(duì)含重氣液滴的重氣體系的擴(kuò)散預(yù)報(bào)

6.4 本章小結(jié)

7 總結(jié)和展望

7.1 結(jié)論

7.2 創(chuàng)新和進(jìn)步

7.3 展望和建議

附錄

附錄A 不同分類標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)性

附錄B 二維淺層模型方程的推導(dǎo)

附錄C 兩相重氣體系重氣液滴相和氣相間的傳質(zhì)模型的推導(dǎo)

附錄D 三維模型地曲面坐標(biāo)下梯度、散度和旋度算子的確定

參考文獻(xiàn)

符號(hào)說(shuō)明2100433B

油藏?cái)?shù)值模擬方法是迄今為止定量地描述在非均質(zhì)地層中多相流體流動(dòng)規(guī)律的惟一方法。例如許多常規(guī)方法要假定油層為圓形的均勻介質(zhì)，如油藏幾何形狀稍復(fù)雜一些，且為非均質(zhì)介質(zhì)，則求解非常困難，甚至無(wú)法求解。而對(duì)油氣藏?cái)?shù)值模擬而言，計(jì)算形態(tài)復(fù)雜的非均質(zhì)油藏和計(jì)算簡(jiǎn)單形態(tài)的均質(zhì)油藏工作量幾乎是一樣的。因此油藏?cái)?shù)值模擬可解決其它方法不能解決的問(wèn)題。對(duì)于其它方法能解決的問(wèn)題，用數(shù)值模擬方法可以更快、更省、更方便、更可靠地解決，并增加其它分析方法的可信度。

一個(gè)油氣藏，在現(xiàn)實(shí)中只能開(kāi)發(fā)一次。但應(yīng)用油藏?cái)?shù)值模擬，可以很容易地重復(fù)計(jì)算不同開(kāi)發(fā)方式的開(kāi)發(fā)過(guò)程，因此人們可以從中選出最好的開(kāi)發(fā)方法。

因此，對(duì)油藏工程師而言，數(shù)值模擬給動(dòng)態(tài)分析提供了一種快速、精確的綜合性方法；對(duì)管理者而言，數(shù)值模擬提供了不同開(kāi)采計(jì)劃的比較結(jié)果；對(duì)尚無(wú)經(jīng)驗(yàn)的工程師而言，數(shù)值模擬則是有效的培訓(xùn)工具。

《天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)數(shù)值模擬技術(shù)》是在作者多年科研成果和吸收國(guó)內(nèi)外理論研究基礎(chǔ)上編寫完成，系統(tǒng)地介紹了各種類型天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)在建造和運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)值模擬技術(shù)。《天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)數(shù)值模擬技術(shù)》內(nèi)容詳實(shí)，既有較全面的理論分析，又有計(jì)算分析例子和各類數(shù)值計(jì)算軟件的介紹，使有關(guān)理論更加生動(dòng)具體，更易于讀者理解。

《天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)數(shù)值模擬技術(shù)》可供從事天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)工作的科研人員和技術(shù)管理人員，以及城市燃?xì)夤こ獭⑻烊粴夤I(yè)、石化行業(yè)、能源工程及其他領(lǐng)域有關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員、經(jīng)營(yíng)管理人員、科研人員閱讀和使用。也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的教師、本科學(xué)生、研究生作為教學(xué)或?qū)W習(xí)參考書。