粘度非线性混合的使用

JeffHugh · 发表于 2015-7-1 19:42:03

马上注册，下载丰富资料，享用更多功能，让你轻松玩转阳光石油论坛。

您需要登录才可以下载或查看，没有账号？欢迎注册

x

本帖最后由 JeffHugh 于 2015-7-1 19:51 编辑

关键字用法：  *VSMIXCOMP comp_des
  *VSMIXENDP xlow xhigh
  *VSMIXFUNC f(1)...f(11)

  comp_des  在粘度非线性混合中关键组分的名称或序号。
  xlow    对应于第一个表格元素的横坐标。允许的范围是0～xhigh。
  xhigh 对应于最后一个表格元素的横坐标。允许的范围是xlow～1。
  f(1)...f(11) 表格元素定义的非线性混合规则函数，这个函数应该是单调递增的，并且应该是平滑的。

  缺省：
如果*VSMIXCOMP不存在，则假设对所有组分进行线性混合。
如果*VSMIXENDP不存在，则假设xlow=0，xhigh=1。
如果*VSMIXFUNC不存在，则表格输入f(i)=(i-1)/10，i=1到11，对应于0到1之间的线性间隔。
算法：  首先线性混合的规则为

             $ln(\\mu )=\\sum_{i}x_iln\\mu_i$
  使用表征非线性的 $f(x_a)$ 代替 $x_a$ ，其中a为关键组分。但是仍然需要满足和为1的条件，即
             $f(x_a)+N\\sum_{i\\not\\equiv a}x_i=1$
  由上式可以得出
             $N=\\frac{1-f(x_a)}{1-x_a}$
  因此对于粘度的非线性混合规则可以表示为
             $ln\\mu=f(x_a)ln\\mu_a+\\frac{1-f(x_a)}{1-x_a}\\sum_{i\\not\\equiv a}x_iln\\mu_i$
  对于任意的 $x_i$ 就有三个范围去得到相应的 $f(x_i)$ 的值
             $0\\leq x_i< x_{low}:f(x_i)=x_i\\cdot \\frac{f_1}{x_{low}}$
             $x_{low}\\leq x_i \\leq x_{high} :$ $f(x_i)$ 的值从输入的表中得到
             $x_{high}< x_i \\leq 1 :f(x_i)=f_{11}+(x_i-x_{high})\\cdot \\frac{1-f_{11}}{1-x_{high}}$
可以用下图表示其含义：

通过上述非线性混合的式子可以推导出 $f(x_a)$ 的计算方法
             $f(x_a)=\\frac{ln \\mu-M}{ln \\mu_a - M}$
             $M=\\frac{1}{1-x_a}\\sum_{i\\neq a}x_iln \\mu_i$
  将 $x_{low}$ ， $x_{high}$ 和中间等距间隔的9个值分别代入上述式子中，得到*VSMIXFUNC关键字中需要输入的11个值。
  如果 $f(x_a)=x_a$ ,则非线性混合规则退化为线性混合规则。
查看输出：  通过*OUTPRN和*GRID的*VISCCMP子关键字，以及*OUTSRF *GRID的*VISWCMP和*VISOCMP子关键字和*SPECIAL检查粘度非线性混合关键组分的组成。
例子：  以下数据和计算都是在同一温度下进行。一种沥青粘度为 $\\mu_b=3\\times 10^5 cp$ ，一种纯溶解剂的浓度为 $\\mu_a=600 cp$ ，主要组分为溶解剂。其两者混合后的粘度表示为下图所示：

相应的数据如下表所示：

$x_a$	$\\mu_o$
0.000	300000
0.015	268143
0.030	191506
0.045	109375
0.060	50090
0.075	18580
0.090	5816
0.105	1808
0.120	824
0.135	633
0.150	604
1.000	600

对于上述关系，溶解剂浓度从0.0到0.15之间可认为是非线性的，根据算法中计算 $f(x_a)$ 的公式，就可以得到相应的值:

$x_a$	$ln(\\mu_o)$	$f(x_a)$
0.000	12.61	0
0.015	12.50	0.018064
0.030	12.16	0.072227
0.045	11.60	0.162360
0.060	10.82	0.288023
0.075	9.83	0.447603
0.090	8.67	0.634493
0.105	7.50	0.822474
0.120	6.70	0.949045
0.135	6.45	0.991380
0.150	6.40	0.998959

  关键字设置为：
[size=15.3999996185303px] *COMPNAME 'WATER' 'BITUMEN' 'SOLVENT'
*VISCTABLE
**TEMP
   75    0    300000 600
*VSMIXCOMP 'SOLVENT'
*VSMIXENDP 0.0 0.15
*VSMIXFUNC
   **0.0  0.015 0.03 0.045 0.06 0.075
   0 0.0018064 0.072227 0.162360 0.288023  0.447603
   **0.09 0.105 0.12 0.135  0.15
   0.634493 0.822474 0.949045 0.991380 0.998959
注：此例子为CMG帮助手册中的例子。

一个模拟程序中只有一相可以使用非线性混合规则，即水相或者油相。如果是水相的非线性混合，需要注意的是在*MODEL关键字下的组分数和*COMPNAME关键字下的组分顺序，以及相应的各组分性质关键字的设置顺序。
说明：  粘度非线性混合选项的计算方式与*DNMIXCOMP关键字说明的密度选项相同，唯一不同的是进行加权的量是粘度的对数。

如果图片或者公式不能显示，您可以访问我的博客http://jeffhughlee.blogspot.com/2015/07/cmgstars.html。如果博客不能访问，请您换用正确的上网姿势重新加载。
以上内容由本人参考帮助文档及模拟经验所得，如有错误还请您不吝赐教。

llq0904 · 发表于 2017-8-4 15:07:05

太好了

		自动登录	找回密码
密码			欢迎注册

[热采] 粘度非线性混合的使用

马上注册，下载丰富资料，享用更多功能，让你轻松玩转阳光石油论坛。