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1.
Solution for a plane strain rough‐walled hydraulic fracture driven by turbulent fluid through impermeable rock
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The impact of turbulent flow on plane strain fluid‐driven crack propagation is an important but still poorly understood consideration in hydraulic fracture modeling. The changes that hydraulic fracturing has experienced over the past decade, especially in the area of fracturing fluids, have played a major role in the transition of the typical fluid regime from laminar to turbulent flow. Motivated by the increasing preponderance of high‐rate, water‐driven hydraulic fractures with high Reynolds number, we present a semianalytical solution for the propagation of a plane strain hydraulic fracture driven by a turbulent fluid in an impermeable formation. The formulation uses a power law relationship between the Darcy‐Weisbach friction factor and the scale of the fracture roughness, where one specific manifestation of this generalized friction factor is the classical Gauckler‐Manning‐Strickler approximation for turbulent flow in a rough‐walled channel. Conservation of mass, elasticity, and crack propagation are also solved simultaneously. We obtain a semianalytical solution using an orthogonal polynomial series. An approximate closed‐form solution is enabled by a choice of orthogonal polynomials embedding the near‐tip asymptotic behavior and thus giving very rapid convergence; a precise solution is obtained with 2 terms of the series. By comparison with numerical simulations, we show that the transition region between the laminar and turbulent regimes can be relatively small so that full solutions can often be well approximated by either a fully laminar or fully turbulent solution. 相似文献
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3.
本文通过对1980年以来长江上游10次洪涝过程的500hpa环流形势分析,并用车比雪夫多项式对500hpa高度场进行展开,研究了各类洪涝过程的中期演变特征,发现代表不同洪涝过程环流形势变化的不同的车氏系数值都有明显的特征变化,结合欧洲中心中期数值预告96小时500hpa高度场的车氏系数分析,可为洪涝暴雨的中期预报提供一种新的思路。 相似文献
4.
应用车贝雪夫多项式分析过渡季节(6—7月)澳大利亚冷高压与赤道辐合带的关系,得出了对赤道辐合带北移的主要形势以及过程演变特征,最后用合成方法得到它的演变概念模式,为赤道辐合带的北移影响西太平洋及南海地区提供了中期预报的依据。 相似文献
5.
海洋环流模式中不同近似假设下的海表高度 总被引:1,自引:1,他引:1
Boussinesq近似是现代海洋环流模式中经常采用的假设,但随着海洋模式的不断发展完善以及气候研究应用的需要,有必要估算Boussinesq近似造成的模式误差。分别利用一个非Boussinesq近似的海洋模式与另一个结构相同且采用Boussinesq近似的模式计算海表高度,并同时利用模式预报的温度、盐度资料计算了比容异常高度。分析结果显示,这3种不同定义的海表高度无论空间结构,还是时间演变,都基本类似,尤其在热带海区最接近,差值≤1cm。Boussinesq近似意味着在模式中以体积守恒代替质量守恒,通常的做法是对其进行简单的质量补偿来保持质量守恒。比较说明,以质量补偿方法进行的高度订正对减小Boussinesq近似带来的误差没有本质的意义。 相似文献
6.
Tisseur(2000)研究了非齐次多项式特征值问题的条件数,所得结果的不足是对无穷特征值必须另外处理;Declieu和Tisseur(2003)运用微分几何方法研究了齐次多项式特征值问题的条件数,所得结果的不足之处是与系数矩阵的尺度化(scaling)有关。这两种条件数都有各自的应用范围。本文基于投影尺度引入齐次多项式特征值问题的条件数,其优点是与系数矩阵的尺度化无关,因而也许会有较广泛的应用。 相似文献
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10.
Ulla Botelho Machado 《Applied Ocean Research》2002,24(6):321-330
In this article a method to estimate the mean upcrossing intensity, μ(u), of a stochastic process is proposed. It is assumed that the stochastic process is a sum of a Gaussian process and a second-order correction term. The method is based on the two-dimensional Saddlepoint approximation. The accuracy of the method is tested on processes having analytical solutions for μ(u). Numerical examples are given where the stochastic process represents (i) the horizontal response of a floating offshore structure in a Gaussian sea, and (ii) the response of a structure subjected to a Gaussian wind velocity process. In addition, the estimates are compared to empirical upcrossing intensities of simulated responses. For case (ii), the obtained μ(u) estimates are compared to estimates obtained by numerical integration. 相似文献