辐射流体力学的简介.doc

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1、在高温下，热辐射对流体的运动有很重要的影响，辐射场强烈的影响到流体力学.辐射流体力学的应用很广，包括了不同的天体物理现象，像恒星大气和表面的波和振动，非线性星脉冲，超新星爆炸，星风等等。在其他领域也有直接的应用，像物理中的激光熔接和在进入飞行器（航天器或火箭重返地球大气层的部分）。研究物理，力学中辐射现象的机制，辐射对流体物理量（如能量、动量、温度等）性质变化的制约作用等是非常重要的。辐射流体力学在科学研究、国民经济和国防建设中均有着广泛的应用。对辐射流体力学的物理建模与数值模拟的研究在国外开展多年，已取得一系列重要的成果。

2、辐射流体力学数学理论的研究对于深刻理解模型的性质、设计好的数值格式具有重要的参考作用。当忽略粘性、热传导的影响，流体的密度、速度、能量和辐射强度、辐射能等可由反应质量守恒，动量守恒和能量守恒的欧拉方程组和波尔兹曼输运方程的耦合组来描述。对于辐射流体力学的研究，不管从数学理论，还是从应用的观点看，都是很重要的。一类一维的辐射流体力学方程组激波的存在性上海交通大学数学系朱一峰蒋鹏关于数值模拟数值模拟的发展史数值模拟技术诞生于1953年BruceG.H和PeacemanD.W模拟了一维气相不稳定径向和线形流。受当时计算机能力及解法

3、限制，数值模拟技术只是初步应用于解一维一相问题。两相流动模拟诞生于1954年，WestWJ和GarvinW.W模拟了油藏不稳定两相流。　　　1955年Peaceman与Rachford研发的交替隐式解法(ADI)是数值模拟技术的重大突破。该解法非常稳定,而且速度快，所以迅速在包括石油,核物理，热传导等领域得到广泛应用。1958年Douglas,Jim和Blair,P.M第一次进行了考虑毛管压力效果的水驱模拟。1959年，DouglasJim和PeacemanD.W第一次进行了两维两相模拟，这标志着现代数值模拟技术的开始。在他

4、们的模拟器里全面考虑了相对渗透率，粘度，密度，重力及毛管压力的影响。　　　60年代数值模拟技术的发展主要在数值解法，第一个有效的数值模拟解法器是1968年Stone推出的SIP(StrongImplicitProcedure)。该解法可以很好地用来模拟非均质油藏和形状不规则油藏。另一个突破是时间隐式法，该方法可以用来有效的解高流速问题，比如锥进问题。60年代其他方面的发展还有1967年CoatsK.H和NielsenR.L首次进行了三维两相模拟，而且提出了垂直平衡和拟相对渗透率及毛管压力方法。1968年Breitenbach

5、E.A发表了三维三相模拟解法。　　　Stone在70年代发表了三相相对渗透率模型，由油水和油气两相相对渗透率计算油、气、水三相流动时的相对渗透率，该技术现在还广为应用。70年代另一项主要成就是Peaceman提出的从网格压力来确定井底流压的校正方法，及现在通用的Peaceman方程。在解法方面的发展是采用了正交加速的近似分解法。70年代在组分和热采模拟方面也取得很大进展，1973年NolenJ.S描述了考虑油气中间组分分布的组分模拟，Cook提出变黑油模拟来进行组分模拟。Shutler在1970年发表了对两维三相模型的蒸气注

6、入模拟。70年代在EOR方面也取得了极大进展。　　　80年代最大的成就是AppleyyardJR和CheshireI.M发表了嵌套因式分解法，该解法非常稳定而且速度快，是目前最为广泛应用的解法。正是基于该解法，CheshireI.M于1981年同JohnAppleyard和JonHolmes成立ECL公司，开始研发后来主导数值模拟软件市场的ECLIPSE软件。80年代见证的另一个主要发展是组分模型，虽然组分模型在60年代就已经推出，但很不稳定。80年代提出的体积平衡和Yong-Stephenson方程解决了组分模型稳定问题，

7、使组分模型可以广为应用。PontingD.K提出了角点网格来模拟模型，这样可以真实地描述油藏。　　　90年代数值模拟的进展主要在粗化技术，并行计算，PEBI网格等方面。ZoltanE.Heinemann提出了PEBI网格，PEBI网格结合了正交网格和角点网格的优点，现在正逐渐成为主流数值模拟网格体系。VIP于1994年推出并行算法，ECLIPSE于1996年推出并行算法。CMG于2001年推出并行算法。粗化技术的难点在于渗透率的粗化，基于流动计算进行的渗透率粗化可以较真实的符合地质模型，现在新的粗化技术还在发展。　21世纪数

8、值模拟技术发展体现在两方面，一方面是一体化模拟技术，数值模拟将不只是对油藏的模拟，数值模拟将对油藏，井筒，地面设备，管网以及油气处理厂进行一体化模拟，从而最优化管理油田。另一方面是定量进行属性不确定性分析，定量分析属性不确定性对计算结果的影响。编辑本段特性　　在计算机上实现一个特定的计算，