活性粒子强化剪切稀化流体扩散传质规律研究

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作者 张泽 王炯哲 +1 位作者 童松豪 许晓飞 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期87-93,98,共8页

选用典型模型大肠杆菌代表活性粒子,改变温度、悬浮液中菌数浓度、羧甲基纤维素钠(CMC)质量分数以及细菌活性(活菌和死菌),测量Rhodamine B在不同条件下剪切稀化流体基中的扩散系数。结果表明,大肠杆菌的加入可以有效强化Rhodamine B在... 选用典型模型大肠杆菌代表活性粒子,改变温度、悬浮液中菌数浓度、羧甲基纤维素钠(CMC)质量分数以及细菌活性(活菌和死菌),测量Rhodamine B在不同条件下剪切稀化流体基中的扩散系数。结果表明,大肠杆菌的加入可以有效强化Rhodamine B在剪切稀化流体基中的扩散;扩散系数与悬浮液温度和细菌菌数浓度呈正相关,而与CMC质量分数呈现出负相关;Rhodamine B的活性扩散系数与温度和菌数浓度呈正相关。均方位移随时间的变化图像表明,Rhodamine B在当前实验的时间段内表现为亚扩散行为,且随着扩散时间延长扩散指数变大。 展开更多

关键词 活性流体 扩散传质 传质强化 扩散模式 扩散系数

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特低渗油藏活性流体压驱提高采收率机制

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作者 孙永鹏 陈超 +6 位作者 戴彩丽 王传熙 王蓉 赵文勋 张维友 李国良 曾思哲 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期141-148,共8页

活性流体压驱是在压驱过程中伴注活性流体段塞的驱替方法。通过试验探究活性流体压驱作用特征,结合界面性质、电性以及毛管数理论等揭示其提高采收率机制。结果表明:水驱后,活性流体压驱可提高采收率4.9%~13.4%,降低注入压差17.6%~51.3%... 活性流体压驱是在压驱过程中伴注活性流体段塞的驱替方法。通过试验探究活性流体压驱作用特征,结合界面性质、电性以及毛管数理论等揭示其提高采收率机制。结果表明:水驱后,活性流体压驱可提高采收率4.9%~13.4%,降低注入压差17.6%~51.3%;活性流体分子吸附在油水界面,降低界面张力,增加乳化油滴稳定性,提升微观波及效率,提高特低渗岩心驱油效率;活性流体质量分数从0.05%提高到0.5%,注入速度从0.5 mL/min提高到3 mL/min,室内试验毛管数可提高2个数量级,岩心残余油饱和度降低20.8%;活性流体吸附在岩石孔喉壁面,可减弱多孔介质亲水性,降低压驱过程水相渗流摩阻;压驱存在合适的速度区间,速度过高会增加流体惯性阻力,减弱降压效果;现场试验压驱过程添加活性流体段塞,单井产量可提高0.4 t/d。 展开更多

关键词 特低渗油藏 压驱 活性流体 提高采收率 作用机制 降压

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活性流体流变行为的布朗动力学模拟研究 被引量：3

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作者 许晓飞 童松豪 +4 位作者 张达 董超 刘凤霞 魏炜 刘志军 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3071-3079,共9页

活性流体在用于开发新材料方面具有巨大潜力,满足这一需求就要定量掌握活性流体所表现的特殊力学行为,特别是流变行为.扩展布朗运动方程,建立自驱动活性粒子的运动模型,基于反向非平衡法确定活性流体的黏度,考察活性粒子体积分数、直行... 活性流体在用于开发新材料方面具有巨大潜力,满足这一需求就要定量掌握活性流体所表现的特殊力学行为,特别是流变行为.扩展布朗运动方程,建立自驱动活性粒子的运动模型,基于反向非平衡法确定活性流体的黏度,考察活性粒子体积分数、直行速度和转向扩散系数对活性流体流变行为的影响规律,确定活性流体特殊流变行为的形成机理.结果表明,活性流体的流变曲线可被划分为黏度下降区、过渡区和牛顿区;活性粒子体积分数越高,活性流体的非牛顿特性越显著,活性粒子的直行运动引起活性流体在低剪切速率区域黏度下降,直行运动和转向运动的耦合作用导致中剪切速率区域流变曲线非单调变化,活性粒子频繁发生转向运动会导致活性流体非牛顿特性受到抑制;活性流体的宏观流变学特性和粒子的涨落直接相关,活性粒子体积分数越高、直行速度越快和转向扩散系数越小,活性流体中活性粒子越容易产生显著的涨落;低剪切速率区域内活性粒子涨落明显,随着剪切速率增大,活性粒子的涨落逐渐被削弱,粒子的聚集结构不断被破坏,最终体系的流变行为类似一般被动流体. 展开更多

关键词 活性流体 流变学 布朗运动方程 黏度 布朗动力学模拟

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大肠杆菌悬浮液强化扩散传质的实验研究

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作者 刘志军 程阳 +3 位作者 孜力汗 刘凤霞 魏炜 许晓飞 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2394-2400,共7页

实验测量罗丹明B在大肠杆菌悬浮液中的扩散系数,考察大肠杆菌悬浮液温度、浓度和细菌活性对罗丹明B扩散传质的影响。实验结果表明,罗丹明B在悬浮液中的有效扩散系数比其在磷酸缓冲盐溶液(PBS)中的扩散系数大1个数量级,且有效扩散系数随... 实验测量罗丹明B在大肠杆菌悬浮液中的扩散系数,考察大肠杆菌悬浮液温度、浓度和细菌活性对罗丹明B扩散传质的影响。实验结果表明,罗丹明B在悬浮液中的有效扩散系数比其在磷酸缓冲盐溶液(PBS)中的扩散系数大1个数量级,且有效扩散系数随悬浮液温度升高和细菌浓度增大而增大;细菌自驱动行为是强化悬浮液中小分子扩散传质的重要因素,罗丹明B的活性扩散系数随细菌悬浮液浓度增加和温度升高而增大,活性扩散系数因细菌的集群运动会随悬浮液浓度变化发生阶跃增大;均方位移和扩散时间的对应关系表明罗丹明B的扩散在短时间内为标准菲克扩散,一段时间后转变为超扩散,且转变时间随悬浮液温度升高而延迟,随着悬浮液浓度增加而提前。 展开更多

关键词 大肠杆菌悬浮液 活性流体 小分子 扩散增强 活性扩散系数

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多孔介质中活性流体的边界层

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作者 刘深泉 梁满发 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期81-83,85,共4页

讨论了多孔介质中活性流体的边界性质 ,利用内、外解的摄动方法分析了孔隙度变化引起浓度、压强变化时 ,边界层法向速度、法向梯度、扩散梯度、渗透梯度和曲率的线性关系 。

关键词 多孔介质 活性流体 孔隙度 边界层 摄动

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利用活性流体动力状态进行连续热硫化的装置

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作者 毕莲英 《橡胶技术与装备》 1992年第4期25-31,共7页

薄型复胶材料(复胶织物)在热空气介质中进行热硫化时,无论从硫化过程的能量消耗的观点,还是从估计过程的延续时间来看,硫化过程材料的加热情况占有十分重要的位置。因此,强化热载体(空气)和被加工材料之间的热交换是研究提高硫化设备技... 薄型复胶材料(复胶织物)在热空气介质中进行热硫化时,无论从硫化过程的能量消耗的观点,还是从估计过程的延续时间来看,硫化过程材料的加热情况占有十分重要的位置。因此,强化热载体(空气)和被加工材料之间的热交换是研究提高硫化设备技术经济指标的的最有效的方法。在对流热传递装置中提高热交换强度的最理想的方法是在靠近被加工材料的表面形成活性流体动力状态。人们已经知道有几种热载体单相流动时形成这种状态的方法:采用喷射环流。 展开更多

关键词 薄型 复胶材料 活性流体 热流化

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活性流体中被动粒子扩散行为的模拟研究

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作者 许晓飞 张达 +3 位作者 程阳 刘凤霞 魏炜 刘志军 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1041-1047,共7页

通过拓展朗之万方程实现活性粒子运动的模拟,建立被动粒子和活性粒子的共混体系,研究被动粒子在活性流体中的扩散行为。通过计算被动粒子的均方位移确定扩散系数,考察活性粒子浓度、自驱动速度和被动粒子粒径对被动粒子扩散行为的影响... 通过拓展朗之万方程实现活性粒子运动的模拟,建立被动粒子和活性粒子的共混体系,研究被动粒子在活性流体中的扩散行为。通过计算被动粒子的均方位移确定扩散系数,考察活性粒子浓度、自驱动速度和被动粒子粒径对被动粒子扩散行为的影响规律。结果表明,活性流体中被动粒子的扩散系数随自身粒径的增大而减小;提高活性粒子的浓度和自驱动速度均能显著强化被动粒子的扩散。浸没在活性流体中的被动粒子的扩散行为初期表现为次扩散,之后转化为超扩散。活性流体体系的有效温度随活性流体浓度的增加和被动粒子粒径的增大而升高,被动粒子相当于浸没在更高温度的常规流体中。 展开更多

关键词 活性流体 朗之万方程 布朗动力学模拟 扩散行为 有效温度

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一类化学活性流体方程组解的存在唯一性

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作者 王长佳 苏日娜 《应用数学进展》 2024年第4期1292-1307,共16页

本文拟在三维光滑有界区域Ω中,考虑一类稳态非牛顿化学活性流体运动方程组的第一边值问题。在外力项某一范数适当小的条件下,用迭代方法证明了当指数时方程组正则解的存在唯一性。

关键词 非牛顿流 化学活性流体 存在性 唯一性

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新型纳米活性流体协同改变油湿性砂岩表面润湿性的机理 被引量：3

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作者 王松 侯宝峰 +3 位作者 张富民 范海明 蔡丰 张佳瑶 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2141-2148,2160,共9页

以带正电荷的纳米CaCO_(3)和阳-非离子双子表面活性剂为原料,制备了一种纳米活性流体。通过Zeta电位、FTIR、石英晶体微天平(QCM)、接触角测量和自发渗吸实验研究了纳米活性流体中纳米CaCO_(3)和阳-非离子双子表面活性剂协同改变油湿性... 以带正电荷的纳米CaCO_(3)和阳-非离子双子表面活性剂为原料,制备了一种纳米活性流体。通过Zeta电位、FTIR、石英晶体微天平(QCM)、接触角测量和自发渗吸实验研究了纳米活性流体中纳米CaCO_(3)和阳-非离子双子表面活性剂协同改变油湿性砂岩表面润湿性的机理。结果表明,纳米活性流体处理后的油湿性砂岩表面原油的羧基红外吸收峰强度比阳-非离子双子表面活性剂处理后的更低;当阳-非离子双子表面活性剂质量分数>0.003%时,纳米活性流体中的纳米CaCO_(3)促进了阳-非离子双子表面活性剂和原油羧基离子对的形成和解吸附过程,使纳米活性流体处理过的砂岩表面共振频率变化量(Δf)比阳-非离子双子表面活性剂处理过的更小。纳米活性流体改变油湿性砂岩表面润湿性的效果比单一阳-非离子双子表面活性剂和碳酸钙纳米颗粒效果更好,纳米活性流体中的两种组分起到协同效应。 展开更多

关键词 纳米活性流体 油湿性砂岩 协同机理 润湿性调控 油田化学品

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新的液压成形方法

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作者 连理文 《航空精密制造技术》 1997年第4期21-21,共1页

关键词 液压成形 活性流体 成形过程 承重梁 表面质量 金属材料 模具寿命 控制拉伸 金属片 成形技术

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表面活性剂虫状胶束流体中颗粒沉降负尾迹模拟 被引量：4

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作者 王治国 张恒 +2 位作者 蔺靖杰 苏晓辉 窦益华 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期638-645,共8页

颗粒在剪切稀释黏弹性表面活性剂形成的蠕虫状胶束流体中沉降时会产生负尾迹,负尾迹的形成对该种复杂流体与固体颗粒之间的相互作用具有重要影响。基于Giesekus本构方程,采用POLYFLOW软件模拟了黏弹性表面活性剂(Viscoelastic Surfactan... 颗粒在剪切稀释黏弹性表面活性剂形成的蠕虫状胶束流体中沉降时会产生负尾迹,负尾迹的形成对该种复杂流体与固体颗粒之间的相互作用具有重要影响。基于Giesekus本构方程,采用POLYFLOW软件模拟了黏弹性表面活性剂(Viscoelastic Surfactant,VES)蠕虫状胶束流体中单颗粒的沉降过程,分析了流体松弛时间和迁移因子对颗粒周围速度场及应力场的影响,重点研究了颗粒尾部速度负尾迹的产生原因及其对颗粒曳力的影响。结果表明,Giesekus本构方程能够描述VES流体的非线性剪切变稀行为和弹性导致的拉伸变形。流体弹性导致颗粒尾部产生较大的拉伸变形,剪切稀化和流体弹性的共同作用使颗粒尾部产生拉伸变形,导致负尾迹出现。表征流体弹性的De(黛博拉数)越大,流体拉伸黏度的Tr(特劳顿数)越小,负尾迹越长。负尾迹的出现使VES流体中颗粒所受曳力减小,沉降速度开始增加。模拟结果为此种流体的进一步应用提供了一定的研究基础。 展开更多

关键词 黏弹性表面活性剂流体 颗粒沉降 Giesekus模型 松弛时间 负尾迹

原文传递

表面活性剂流体弹性应力对颗粒沉降的影响 被引量：2

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作者 王治国 蔺靖杰 +3 位作者 刘凯 郭姜汝 苏晓辉 张恒 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1415-1422,共8页

颗粒在粘弹性表面活性剂流体中的沉降问题是复杂固液两相流研究的基础问题。采用实验和数值模拟的方法研究了单颗粒在粘弹性表面活性剂流体中的沉降过程。实验结果表明,粘弹性表面活性剂流体的粘弹性会引起颗粒的终端速度随时间产生波动... 颗粒在粘弹性表面活性剂流体中的沉降问题是复杂固液两相流研究的基础问题。采用实验和数值模拟的方法研究了单颗粒在粘弹性表面活性剂流体中的沉降过程。实验结果表明,粘弹性表面活性剂流体的粘弹性会引起颗粒的终端速度随时间产生波动。Giesekus本构方程可以描述颗粒在表面活性剂流体中沉降的非线性剪切变稀行为和弹性导致的拉伸变形。颗粒在粘弹性表面活性剂流体中沉降时其尾部会出现负尾迹现象,负尾迹区随着松弛时间的增大向下游延伸,表征流体弹性的松弛时间越大,负尾迹区越长。颗粒表面剪切速率大于临界剪切速率时,负尾迹的出现使颗粒在粘弹性表面活性剂流体中沉降所受曳力减小,沉降速度增加;颗粒表面剪切速率小于临界剪切速率时,粘弹性表面活性剂流体负尾迹区的拉伸效应与颗粒表面的弹性应力的共同作用,导致颗粒终端速度随着松弛时间的增加先增大后减小。 展开更多

关键词 颗粒沉降 粘弹性表面活性剂流体 Giesekus模型 负尾迹 弹性应力

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