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流动单元概念

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1.3_流体流动的基本概念

1.3_流体流动的基本概念
加，操作费增加，应综合考虑算出管径之后，圆整，重 新算流速u。
注意：这里定义的是截面上的平均流速，而非点速度
ws = ρVs = uAρ = GA
选管?
四、定态与非定态流动 (P40)
定态
T ρ u p…=f (x，y，z）
仅与空间坐标有关 与空间和时间都有关
非定态 T ρ u p…=f (x，y，z,θ）
计算：
进口段长度：
层流：
x0
d
0.0575Re
湍流：
x0
d
Hale Waihona Puke 40 ~ 50Re 越大，湍动程度越高，层流内层厚度越薄。
讨论_continued
流体进入圆管后在入口处形成边界层，随着流体向前流动，边界 层厚度逐渐增加，直至一段距离（进口段）后，边界层在管中心 汇合，占据整个管截面，其厚度不变，等于圆管的半径，管内各 截面速度分布曲线形状也保持不变，此为完全发展了的流动。 对于管流, 只在进口段内才有边界层内外之分。在边界层汇合处， 若边界层内流动是层流，则以后的管内流动为层流；若在汇合之 前边界层内的流动已经发展成湍流，则以后的管内流动为湍流。
边界层分离的必要条件：
流体具有粘性；
流动过程中存在逆压梯度。
边界层分离的后果： 产生大量旋涡； 造成较大的能量损失。
减小或避免边界层分离的措施：调解流速，选择适宜 的流速，改变固体的形体。
如汽车、飞机、桥墩都是流线型。
3
边界层的分离
A点：驻点（u=0）动能转化为 静压能，P最大，迫使流体改变 方向，绕柱而行
A---B：面积减小，u↑,P↓（一部 分静压能转化为动能，一部分 克服摩擦阻力而消耗掉） B: u最大，P最小 B----C 面积增大，u↓,P↑(动能一 部分转化为静压能，另一部分 克服阻力而消耗) C: u=0, P最大。由于惯性，后 继来的高压液体离开壁面，形 成分离，C点的下游形成空白区。 CC′以下：边界层脱离固体壁面， 而后倒流回来，形成涡流，出 现边界层分离。

碎屑岩储层流动单元研究进展

碎屑岩储层流动单元研究进展
摘 要： 储层流动单元研究最主要的目的 是揭示储层的非均质性， 流动单元研究的深入开展是深化和发展油藏表征的 关键。目 前来看， 在流动单元 的 概念、划分方法及控制因 素等方面尚 未完全达成共识， 且在流动单元三维 建模及油藏 数值模拟研究还比较薄弱。因此，在参考 国内外大量文献的基础上，详细阐述了流动单元的概念提 出及发展历程，概 述了流动单元研究的目的 和意义；总结了 流动单元的主要研究方法，包括以 地质研究为主及以数学 研究为主 ２ 大类， 并进一步指出了各类方法划分流动单元过程中存在的局限性及亟待解决的问题 ；主要从沉积、成岩及构造等方面分析 了 碎屑岩储层流动单元的控制因素； 最后从储层构型、建模、油藏数值模拟及剩余油 分布 ４ 个角度展望了 流动单元研 究的发展方向 全文对流动单元研究成果 的总结和介绍将推动我国陆相碎屑岩储层流动单元研究的深入发展。
ｓ ｌｎ ｅ ｒ ｒ ． ｓ ｄ ｏ ｒｅ ａ ｕ ｔ ｆｌｅａｕ ｅ ，ｈｓｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ｔｅｈｓｏｙ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｆｆｏ ｕ ｉ ｉ ｔｌ ｅ ｄ ｍｏ ｗｏｋ Ｂａｅ ｎａ ｌ ｇ ｍｏ ｎ ｉ ｒｔｒｓ ｔｉ ａ ｅ ｒｓ ｎ ｉｔｒ ａ ｄ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｌ ｗ ｎ ｔ ｅ ａ ｏ ｔ ｓｈ ｏ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎｄ ｔｉ ， ｕｌ ｅ ｈ ｕ ｐ ｓ ｎ ｄ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｅｏ ｌ ｗ ｕ ｉｒ ｓａ ｃ ｅ ， ｕ ｏ ｃ ｐｓｉ ｅａｌ ｏ ｔｎ ｓｔｅｐ ｒｏ ｅａ ｉｎｆ ａ ｃ ｆｆ ｓ ｉ ｉ ｏ ｎｔ ｅｅ ｒｈ ｓ ｓ ｍｍａｉｅ ｈ ｅｍａ ｅｅ ｒｈ ａ ⅨＩｌ ｓ ｒｚ ｓｔ ｎ ｉ ｒｓａ ｃ ｑ ｐ ｃ】 ｅ ｎ ｌｄｎｇｇ ｏ ｏ ｉａ ｎ ｉｃｕ ｉ ｅ ｌｇｃ ｌａ ｄｍａｈ ｍａｉａ ｐ ｒ ａ ｈ ｓａ ｄｐ ｉｔ ｕ ｔｅｐ ｚ ｌｓａ ｄｌ ｔｔ ｎ ｘｓｉｇｉ ｔｅｃａ ｓｔ ａｉｎｏ ｔｅ ｔ ｌ ｐ ｃ ｅ ｎ ｃ ａ ｏ ｏ ｓｏｔ ｎ ｈ ｕ ｚｅ ｎ ｉ ａ ｏ ｓｅ ｉｔ ｎ ｈ ｌｓｉｅ ｔ ｍｉ ｉ ｎ ｉ ｏ ｆ

子任务2知识点1：化工流体的流动概念.

子任务2知识点1：化工流体的流动概念.

化工流体的流动
各单位间的换算关系
1kgf cm 2 735.6mmHg 10mH 2O 9.81104 Pa N m 2 1at
1atm 1.0133105 N m2 1.033kgf cm2 10.33mH2O 760mmHg
化工流体的流动
③ 压力的表示法
化工流体的流动
（3）粘度 ①流体流动时产生内摩擦力的特性称为粘性。
②牛顿粘性定律
如图流体在管内流动时的速度分布 则：

du dy
dy
y
（1-11）
du
式中： —剪应力，Pa；
du —速度梯度， dy
— 比例系数，称为动力粘度，简称粘度。
x 0 图1-23 流体在管内速度分布示意图
化工流体的流动
职业教育应用化工技术专业教学资源库《离子膜烧碱生产操作》课程
任务1：一次盐水制备 子任务2：完成一次盐水输送制备-流体输送 知识点1：化工流体的流动概念
淄博职业学院
能认知化工管路的组成，流体力学的研究对象； 能分析化工流体的流动，能利用流体静止时的基本规律分析 问题与解决问题；
掌握液体输送单元操作知识; 掌握流体的主要性质;
式中：a1, a2 , , an —气体混合物中个组分的体积分率；
m1, m2 , , mn —气体混合物中个组分的摩尔质量。
化工流体的流动
（2）压力
①定义：流体垂直作用于单位面积上的力称为流体的 静压力（也称为静压强），简称压力或压强，用符号p 表示。 ②单位：在SI制中，压力的单位为N/m2，又称帕斯卡 （帕），以pa表示。常用的压强单位还有：物理大气压 （atm）、程大气压（at）、液体柱高（如mmHg柱、 mH2O柱等）等。

储层表征

储层表征

2、流动单元模型 概 念 ： (C.L.Hearn etc 1984 ； W.J.Ebanks，1987) 影响流体流动的储层属性参数在 各处相似，且岩层特点也相似的 纵、横向连续的储集带单元。 流动单元不同，流体流动特征也 不同。 流动单元模型： •由许多流动单元块体镶嵌组合 而成，离散模型 •包括：流动单元划分，流动单 元间边界、单元内储层属性相似 •对油藏模拟及动态分析有很大 意义，对预测二次采油和三次采 油的生产性能亦意义重大。
胜坨油田胜二 区74小层不同 含水期渗透率 实现对比图
胜坨油 田胜二 区沙二 段74小 层不同 含水期 含油饱 和度模 型
内容提要
一、储层表征的概念
二、储层模型的分类 三、储层建模的概念 四、地质统计学基础知识 五、随机建模方法简介
六、随机建模步骤、策略
建模的目的
白化过程
测井信息与解释
地质信息与解释
油藏地质建模 是油藏描述的核心。
Reservoir description Reservoir characterization
 ¤Í ï Â Ï é ³ ±Ó Ì ³ 3¶ ¿ K2t1-K 2cÓ ² Æ Ã Í Í Ø Ê æ ¼
储层表征（Reservoir Characterization） 是由油藏描述（Reservoir Description） 向定量化方向发展演化出来的
1988年，SPE苏格兰会议，模拟是否有实际意义讨论
1991年，SPE科罗拉多会议，肯定方法，讨论方法适用性 2000年，Strebelle,多点地质统计学 国内 《国外储层建模技术》，原中国石油天然气总公司
1991年，裘怿楠教授 ，“储层地质模型”，石油学 报
内容提要
一、储层表征的概念

化工单元操作与设备之 流体流动

化工单元操作与设备之 流体流动

= d 2 − d1
此时， λ
=
C Re
（C值可查表）
内蒙古化工职业学院
三、局部阻力
1、局部阻力：流体流经局部位置所产生的阻力。 形体阻力：由于流体流速、流动方 局部阻力 摩擦阻力 阻力系数法 2、计算方法 当量长度法 向改变产生的阻力
内蒙古化工职业学院
局部位置阻力
内蒙古化工职业学院
1、阻力系数法
（3）压强能
◆流体自低压向高压对抗压力流动时，流体由此获得
的能量称为压强能。 ◆mkg流体所具有的压强能： 单位是：J;
功 = 力 × 距离 = p1 A1 × V1 = p1V1 A1
单位质量流体所具有的压强能： v——流体的比容（比体积），
N/m 2 N ⋅ m [ ]= = =J/Kg ρ Kg/m3 Kg p
---理想流体的柏努利方程
内蒙古化工职业学院
3、讨论：
◆机械能守恒与转换方程 意义：流体的各种机械能形式之间在一定条件下是可以相互 转换的，但总和不变。如图所示管道：
◆系统处在静止状态，
u1 = u2 = 0
p2 = p1 + ρg ( z1 − z 2 )
gz1 +
p1
ρ
= gz2 +
p2
ρ
内蒙古化工职业学院
单元一 流体流动
任务一
概述
一、流体的连续介质模型 流体：具有流动性的物体，包括液体和气体。 流体质点：由无数个注体分子组成的连续介质。
内蒙古化工职业学院
二、流体的密度与比体积
1、密度与比体积的定义 m ρ= 单位： kg/m3 V V ν= 单位：m3 / kg； m 2、纯组分流体的密度 ρ= m = PM 单位： kg/m3

第三节 流体流动的基本概念

第三节 流体流动的基本概念

2．本知识点的重点
（1）体积流率与平均流速的概念及其计算；
（2）两种流动型态的判别。
作业
P77 第10题
质点沿流向直线流动径向上没有运动与周围质点无任何宏观混合层流layerflow质点总体上沿轴向流动但在径向出现不规则的脉动导致质点间的剧烈湍动和混合湍流turbulentflow也称紊流流型的不同对流体间进行的混合传热化学反应等过程影响不同因此工程计算中需要预先知道流体以何种流型流动
1.3 流体流动概述 (OVERVIEW OF FLUID FLOW)
③
d1 d2
de
4 A Lp
4
4
d
2 2
4
d12
(d2 d1)
(d2
d1) (70 25) 0.045 (m)
Re
deub
0.045 2998.2 100.5 105
8.9104
Re>4000 湍流
【学习指导】
1．学习目的
通过本知识点的学习，应掌握流体流动的若干基本概念， 如稳态流动等；体积流率与质量流率、平均流速与质量通量 等概念及其计算；两种流动型态的判别及雷诺数的物理意义； 当量直径的计算。
1.3.1 稳态流动与非稳态流动 (steady state and unsteady
state flow)
若流体流速或其它物理量仅随位置变化而不随时间变化，即:
f 0
物理量＝
f f
( (
x, x,
y y
, ,
z)
z ,
)
稳态流动
稳态流动 非稳态流动
1.3.2 流量与平均流速 (flow rate and mean velocity )
质量流速与体积流速的关系

油藏描述概念总结

一名词解释1. 储层表征（ReservoirCharacterization ）：定量地确定储层的性质、识别地质信息及空间变化的过程。

2. 油藏地质模型是将油藏各种地质特征在三维空间的变化及分布定量表述出来的地质模型。

是油气藏类型、几何形态、规模、油藏内部结构、储层参数及流体分布的高度概括。

3•储层静态模型针对某一具体油田（或开发区）的一个（或）一套储层，将其储层特征在三维空间上的变化和分布如实地加以描述而建立的地质模型。

4•储层参数分布模型储层参数（孔隙度、渗透率、泥质含量等）在三维空间变化和分布的表征模型。

5.确定性建模确定性建模对井间未知区给出确定性的预测结果，即试图从已知确定性资料的控制点如井 点出发，推测出点间确定的、唯一的、真实的储层参数。

从上式可以看出，胶结率反映了胶结作用降低砂体原始孔隙体积的百分数，亦即反映了胶结作用的强度。

7•油层组油层组为岩性、电性和物性、地震反射结构特征相同或相似的砂层组的组合，是一相对的“不等时同亚相”沉积复合体。

&储能参数储能参数（h 、炉、S ）eo1. 油藏描述：油藏描述（ReservoirDescription ），以沉积学、构造地质学和石油地质学的理论为指导,用地质、地震、测井及计算机手段，定性分析和定量描述油藏在三度空间特征的一种综合研究方法体系。

2. 储层预测模型预测模型是比静态模型精度更高的储层地质模型，它具有对控制点间及以外地区的储层参数能作一定精度的内插和外推预测的功能。

3. 有效厚度夹层是指在工业油流的储层中达不到有效厚度标准的各类岩层。

4. 流体单元模型流体单元模型是由许多流动单元块体（指根据影响流体在岩石中流动的地质参数在储层中进一步划分的纵横向连续的储集带，在该带中，影响流体流动的地质参数在各处都相似，并且岩层特点在各处也相似）镶嵌组合而成的模型，属于离散模型的范畴。

5. 随机建模是指以已知的信息为基础，以随机函数为理论，应用随机模拟方法，产生一组等概率储层模型的方法。

化工——第二章_2(流动基本概念)




Re 9 10 5 2000 1 整理得： u 1.14( m s ) d 0.158
燃料油在管中作层流时的临界速度为1.14m· s-1。
2-7 流速分布
层流
如上图所示，流体在圆形直管内作定态层流流动。在圆管内， 以管轴为中心，取半径为r、长度为l的流体柱作为研究对象。
粘性是流体流动时产生的阻碍流体流动的内摩擦力。 粘度是衡量流体粘性大小的物理量。
u F A y
u F A y
剪应力：单位面积上的内摩擦力，以τ表示。
F u A y
适用于u与y成直线关系
du dy
式中：
——牛顿粘性定律
du 速度梯度 ： dy
比例系数，它的值随流体的不同而不同，流 ：
P (泊）
cm
SI单位制和物理单位制粘度单位的换算关系为：
1Pa s 1000 cP 10 P
5）运动粘度
v

单位： SI制：m2/s； 物理单位制：cm2/s，用St表示。
1 St 100 cSt 10 4 m 2 / s
思考：
（1）气体在一定直径的圆管中流动，如果qm不变，
第二章 流体流动与输送
闽南师范大学 化学与环境科学系 主讲：张婷
第二节
流体流动
一、流量与流速
二、定态流动与非定态流动 三、流动形态 四、牛顿黏性定律 五、边界层及边界层分离 六、流体在管内的速度分布
§2 流体流动
2-1 流体的流量和流速 • 流量
单位时间内通过导管任一截面的流体量称为流量(或流率)。
d u 流体的流动类型用雷诺数Re判断： Re
Re的量纲：
L M ( L) 3 du T L [Re] [ ] L0 M 0T 0 1 M ( L )(T )

流体力学流体流动的几个基本概念

流体⼒学流体流动的⼏个基本概念
（⼀）稳定流动和⾮稳定流动
1、稳定流动：液体流动时在不同时间内流体各质点流经此空间点时，其运动要素不变的流动。

2、⾮稳定流动：液体质点流经某空间点时，其运动要素随时间⽽变化的流动。

（⼆）迹线、流线
1、迹线：某⼀流体质点在某段时间内的运动轨迹。

2、流线：流线是流场中某⼀瞬间的⼀条空间曲线，在该曲线上各点的流体质点所具有的速度⽅向与该点的曲线的切线⽅向重合。

（三）流管、流束及总流
1、流管:在流场中取⼀段很⼩的闭合曲线，通过这条封闭曲线上所有点作流线族，这些流线族所围成的管。

2、流束：充满在流管内部的全部流体。

3、总流：在流体周界内的全部流体。

（四）过流断⾯、湿周及⽔⼒半径
1、过流断⾯：垂直于总流的横断⾯。

2、湿周：在总流的过流断⾯上，液体与固体相接触的线。

3、⽔⼒半径：在总流的过流断⾯与湿周的⽐。

（五）缓变流与急变流
1、缓变流：流体的流线接近与直线的流动。

2、急变流：流体的流线之间夹⾓很⼤或曲率很⼩的流动。

（六）流量和平均流速
1、流量：单位时间内通过过流断⾯的体积。

2、平均流速：假设流体以某⼀速度v通过过流断⾯S，则通过的流量为Q=VS。

多参数判别流动单元的方法探讨

多参数判别流动单元的方法探讨
一、综合判别方法
1、观测流动单元的外部特征：流动单元的外部特征主要有颜色、形状、大小等，可以通过观察来判断流动单元的类型。

2、分析流动单元的内部特征：流动单元的内部特征主要有细
胞质、细胞器等，可以通过显微镜观察来判断流动单元的类型。

3、测定流动单元的生化特性：流动单元的生化特性主要有渗
透性、酶反应等，可以通过实验测定来判断流动单元的类型。

4、分析流动单元的基因表达：流动单元的基因表达可以通过
测序技术来分析，可以用来判断流动单元的类型。

二、分类判别方法
1、分子分类法：分子分类法是根据流动单元的细胞膜上的分
子组成，如蛋白质、糖蛋白等，来判断流动单元的类型。

2、遗传分类法：遗传分类法是根据流动单元的遗传特征，如DNA序列、细胞基因组等，来判断流动单元的类型。

3、表面分类法：表面分类法是根据流动单元的表面特征，如
表面抗原、表面糖蛋白等，来判断流动单元的类型。

4、生物物理分类法：生物物理分类法是根据流动单元的物理特性，如渗透性、电荷等，来判断流动单元的类型。

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