针对旋冲钻孔过程存在孔底岩屑堵塞的问题,基于气固两相流理论,考虑岩屑颗粒碰撞对气力排屑特性的影响,建立了环形流道内岩屑碰撞接触受力模型及气力排屑环形流道模型,采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)模拟垂直环形流道内气力排屑过程,得到了气流速度、排屑气压与岩屑粒径对气力排屑特性的影响规律。结果显示随着气流速度的增大,流场压力损失先减少后增加,存在最佳排屑气流速度18m/s,当低于该速度时,岩屑难以及时排出;排屑压力减小导致环形流道中心区域岩屑浓度上升,导致压降增加;岩屑粒径小于1mm容易集聚成带状流动,当岩屑粒径在(2~4)mm范围内时,利于岩屑的排出。为岩石钻具的钻孔及排屑工艺参数选择提供了依据。

根据新型制冰方式,采用数值模拟方法对水滴在流动油介质中的传热、碰撞接触及合并特性进行了研究.对油水多相流动混合物中的连续介质油和离散水滴分别建立适时动态分布参数模型和颗粒轨道模型,模型建立过程中考虑到流体的适时物性参数、所喷入水滴粒径的变化,通过跟踪水滴轨迹,研究和获得了水滴在低温油介质中由水冻结成冰颗粒过程中所发生的碰撞和运动规律,为探讨新型制冰方法的可能性及实验研究打下了基础.