课程大纲

课程大纲

非牛顿流与多相流体力学

课程编码:180090080104P4002H 英文名称:Non-Newtonian Flow and Multiphase Fluid Mechanics 课时:20 学分:1.00 课程属性:研讨课 主讲教师:许晶禹

教学目的要求
本课程是力学学科研究生的研讨课。面向力学、海洋工程、石油工程、工程热物理等专业的理工科研究生。通过本课程的学习,使学生了解和掌握多相流体力学的基本知识、多相混合物的流变学特性、气泡动力学及流动等方面的基本知识等。通过与工程实例相结合,阐明理论建模、数值分析和计算的基本方法,学习和掌握解决能源开发中实际问题的能力,为学生进一步深造或成为合格的工程技术专家奠定基础。本课程可以作为工程力学、海洋工程、石油工程、工程热物理等专业的理工科研究生的高级研讨课。

预修课程
工程流体力学

大纲内容
第一章 绪论 2.0学时 许晶禹
第1节 多相流的定义及分类;多相流的发展史
第2节 热能工程、核工业及海洋能源开发中的多相流问题
第二章 多相流基本方程 2.0学时 许晶禹
第1节 多相流基本术语与定义;混合物流变学基本术语与定义
第2节 均相流模型基本方程;分相流模型基本方程;漂移流模型基本方程
第三章 多相混合物流变学及其流动 4.0学时 许晶禹
第1节 流变学本构方程及其应用
第2节 非牛顿流体的广义雷诺数及参数计算
第3节 非牛顿流体的基本方程及流动规律
第四章 多相流流型划分及判别准则 5.0学时 许晶禹
第1节 两相流动(流型分类、水力计算模型、相含率计算模型等)
第2节 三相流动(流型分类、水力计算模型、相含率计算模型等)
第3节 流型判别准则及理论预测模型推导等
第五章 多相流实验技术及计量方法 2.0学时 许晶禹
第1节 模型试验理论及相似参数;关键无量纲数的选取方法
第2节 多相流的测量技术及成像技术
第六章 气泡动力学与流动 2.0学时 许晶禹
第1节 气泡运动与动力学;气泡群与气泡流动
第2节 数值模拟技术及应用范例
第七章 海洋石油开采中的多相流问题及工程案例分析 3.0学时 许晶禹
第1节 稠油雾化开采技术
第2节 超稠油降粘输送技术(非牛顿流体流动)
第3节 多相分离技术及污水深度处理技术

教材信息
1、 多相流动和传热手册 Gad Hetsroni 1983年8月 机械工业出版社

参考书
1、 Non-Newtonian Flow and Applied Rheology Chhabra R.P.& Richardson J.F. 2008年5月 Butterworth-Heinemann, Oxford

课程教师信息
许晶禹,研究员/博士生导师,主要研究领域为多相流体力学、石油流变学、海洋工程、油气储运理论与技术等。截止到目前已发表学术论文200余篇, 出版学术专著《管道式油气水分离技术》,已获得国家授权的发明专利20余项,国际PCT专利2项。
作为主要研发人员发明的管道式油气水分离装置成功应用于我国的辽河油田、南海油田等。承担并完成了国家重大仪器开发专项《水下油气水高效分离与计量装置》、中科院B类先导专项子课题、中科院重大项目课题、863课题,国家自然科学基金,以及中海油、中石化等企业委托项目等。

受聘担任《中国海洋平台》、《水动力学研究与进展》、《Journal of Hydrodynamics》、《Frontiers in Energy Research》、《石油钻探技术》等杂志编委,第十届中国流变学专业委员会委员、第八届《中国计量测试学会》理事会理事、国际60余期刊的审稿人等。