检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭学报 2023年第2期48卷 855-868页

作者：李伍杨文斌战星羽李锦中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室江苏徐州221008 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 北京大学能源研究院北京100091

煤化作用和石墨化作用共同控制煤的形成和演化,因煤物质成分、化学结构的复杂性和石墨化作用的特殊性,使得研究煤大分子结构热演化过程非常困难。为了探索煤化过程和石墨化过程中的大分子结构变化特征,通过煤质分析、固体核磁共振、高... 详细信息

煤化作用和石墨化作用共同控制煤的形成和演化,因煤物质成分、化学结构的复杂性和石墨化作用的特殊性,使得研究煤大分子结构热演化过程非常困难。为了探索煤化过程和石墨化过程中的大分子结构变化特征,通过煤质分析、固体核磁共振、高分辨率透射电镜(HRTEM)、黄金管热模拟等实验技术和Amsterdam Modeling Suite (AMS)量子化学计算技术,对不同煤阶煤和煤系石墨样品进行测试分析,从大分子量子化学角度构建不同煤阶煤的有机大分子结构,以揭示煤的有机质大分子碳结构演化及石墨化机制。(1)随着成熟度升高,煤大分子结构中芳香结构的占比逐渐增大,脂肪结构含量逐渐减小,芳碳率在无烟煤阶段达到0.9以上;(2)低煤级煤和中煤级煤大分子中2×2、3×3尺寸的芳香条纹含量占比最大,随着成熟度的升高优势方向(75°、90°和105°)条纹占比由26.47%增至50.10%,在无烟煤和高级无烟煤阶段出现芳香条纹堆叠现象;(3)利用构建的三维大分子结构模型开展热解模拟计算,发现随着模拟温度升高,芳香层片间距有规律的减小,从0.400 nm降至0.318 nm,这与低煤阶煤到高煤阶煤芳香层片层间距从0.467 5 nm降到0.368 0 nm的结果是一致的;(4)分析评价了煤石墨化过程中大分子结构体系的变化规律,初步认为杂原子和脂肪结构的脱除是煤芳香结构向晶簇转化的原因,并探讨了煤大分子石墨化机制,初步揭示煤化作用和石墨化作用过程中,碳结构的变化规律和演化机理。

关键词：煤大分子结构煤化作用石墨化热解

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页岩气储层吸附渗流研究现状及发展趋势

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 256-280页

作者：张益张斌刘帮华柳洁魏千盛张歧陆红军朱鹏宇王瑞陕西省油气井及储层渗流与岩石力学重点实验室陕西西安710065 西安石油大学陕西西安710065 中国石油天然气集团公司生产经营管理部北京100083 中国石油长庆油田分公司第三采气厂内蒙古鄂尔多斯017300 中国石油长庆油田分公司气田开发事业部陕西西安710018 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710018 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学) 四川成都610500

针对页岩气藏有机微纳米级孔隙中吸附气大量赋存以及有机质以“镶嵌”形式赋存于无机质中的特点,分析了目前页岩气吸附渗流的表征方法,并对影响吸附渗流的重要因素如气体吸附层厚度变化、无机孔水膜厚度变化和气体解吸导致孔隙变化的数... 详细信息

针对页岩气藏有机微纳米级孔隙中吸附气大量赋存以及有机质以“镶嵌”形式赋存于无机质中的特点,分析了目前页岩气吸附渗流的表征方法,并对影响吸附渗流的重要因素如气体吸附层厚度变化、无机孔水膜厚度变化和气体解吸导致孔隙变化的数学表达方法进行了归纳,接着指出了目前表观渗透率计算模型中存在的主要问题:(1)储层孔隙结构表征不够准确;(2)固溶态气体分子解吸对吸附渗流流量的影响尚无表征方法;(3)对页岩气储层有机质的离散分布刻画不完善;(4)直接应用室内等温吸附实验参数不合理,忽视了吸附态和固溶态页岩气的吸附-解吸差异性。然后分析了利用分子模拟技术研究页岩气的吸附渗流相较于物理实验的优点,总结了应用该技术对页岩气吸附渗流进行建模和模拟的方法及模拟结果,并就页岩气吸附渗流的分子模拟技术未来发展提出了建议:(1)基于常规无机孔和有机孔分子模型,继续改进多介质、多尺度建模方法,以符合页岩气储层实际情况;(2)开发更符合实际页岩气吸附渗流过程的页岩气吸附渗流模拟方法。

关键词：吸附-解吸传输机理表观渗透率分子模拟储层吸附渗流页岩气

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3D机织预制体准纤维尺度建模方法

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1528-1538页

作者：朱琬清谢军波吴兰芳陈利杨林刘静妍天津工业大学复合材料研究院纺织复合材料教育部重点实验室天津300387 天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 中国运载火箭技术研究院物流中心北京100076

3D机织复合材料在航空航天领域有着广泛应用,作为复合材料的增强结构,纤维预制体的几何构造对复合材料的力学性能有着决定性影响。但预制体是一种柔性结构,在成型过程中容易发生显著的几何结构变异,包括纱线路径的变化和截面的挤压变形... 详细信息

3D机织复合材料在航空航天领域有着广泛应用,作为复合材料的增强结构,纤维预制体的几何构造对复合材料的力学性能有着决定性影响。但预制体是一种柔性结构,在成型过程中容易发生显著的几何结构变异,包括纱线路径的变化和截面的挤压变形。实现预制体的精细化、高保真度建模是对复合材料进行性能预测和结构设计的重要前提。针对碳纤维3D机织预制体的复杂纤维结构,基于虚拟纤维的概念提出了准纤维尺度建模方法,模拟了织造过程中纱线的运动和变形,实现了预制体的精确重构。利用Micro-CT技术表征了预制体样件的内部单胞结构,验证了模型的可靠性。

关键词： 3D机织预制体虚拟纤维机织复合材料 Micro-CT技术纤维结构建模

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水平层状大地中任意方向偶极源激发的电磁场

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地球物理学报 2023年第8期66卷 3290-3301页

作者：胡开颜胡文宝黄清华北京大学地球与空间科学学院北京100871 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100 南方科技大学地球与空间科学系深圳518055

目前已存在多种物理模型用于解释地震前兆电磁异常,不同机制下产生电磁波场的源可等效为不同类型偶极源(磁型/电型)的组合.针对不同偶极源激发的电磁响应特征的研究对地震孕育过程中观测的电磁信号的提取与解释具有重要意义.基于此,本... 详细信息

目前已存在多种物理模型用于解释地震前兆电磁异常,不同机制下产生电磁波场的源可等效为不同类型偶极源(磁型/电型)的组合.针对不同偶极源激发的电磁响应特征的研究对地震孕育过程中观测的电磁信号的提取与解释具有重要意义.基于此,本文推导了一套正演算法,可用于研究任意方向(方位角和倾角)、大小和位置的一个或多个偶极源在地壳或岩石圈-大气圈-电离层(Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere,LAI)模型中产生的电磁波场的传播特征.基于多源组合,该算法可进一步拓展到线电流源和面电流源的电磁响应的计算.本文给出了水平、垂直和倾斜电偶极源响应计算的实例,并针对不同类型的偶极源激发下的地中、地面以及空间电磁场响应特征进行了初步分析.模拟结果显示,相比于单纯水平或垂直的电偶极源,地中倾斜电偶极源激发的电磁响应在地表的各场量辐射花样虽然仍可反映偶极子的方位角和空间位置,但不再具有对称性,其模式更复杂.本文提出的正演算法可用于地中低频电磁辐射源的正演模拟和反演定位.

关键词：水平层状地层任意方向偶极源电磁响应递推算法地震电磁异常模拟

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页岩油微运移识别、评价及其石油地质意义

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 114-126页

作者：胡涛姜福杰庞雄奇刘远吴冠昀周阔肖惠译姜振学黎茂稳蒋恕黄立良陈冬霞孟庆洋油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室武汉430074 中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国石油勘探开发研究院北京100083

以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组页岩为例,综合岩心观察、测试分析、地质剖析和数值模拟等方法,识别页岩层系石油微运移现象,采用自主研发的排烃潜力法定量评价页岩油微运移烃量并进行了可靠性验证,指出页岩油微运移评价的石油地质... 详细信息

以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组页岩为例,综合岩心观察、测试分析、地质剖析和数值模拟等方法,识别页岩层系石油微运移现象,采用自主研发的排烃潜力法定量评价页岩油微运移烃量并进行了可靠性验证,指出页岩油微运移评价的石油地质意义。研究表明:页岩层系富有机质纹层和贫有机质纹层之间存在明显的页岩油微运移,富有机质纹层生烃能力强,生成烃类的重质组分优先与干酪根溶胀或吸附滞留,轻组分以游离态运移到与其互层的长英质或碳酸盐贫有机质纹层富集;玛页1井风城组69%的页岩存在外来运移烃的充注,31%的页岩发生了排烃作用。综合基于地质色层效应的族组分、二维核磁共振以及无机锰元素在烃类运移过程中的地球化学行为等分析,验证了微运移评价结果的可靠性;微运移是连接页岩层系各个油气聚集要素的桥梁,贯穿页岩油从生成、排出到富集的全过程,影响页岩油的含量和组分。页岩油微运移识别与评价结果,将为揭示页岩油动态差异富集机制、建立页岩“多级生油高峰”模式提供新视角。

关键词：页岩油微运移识别微运移评价准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组排烃潜力法

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硫化镍颗粒引发钢化玻璃自爆风险的数值模拟研究

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硅酸盐通报 2025年第3期44卷 1142-1151页

作者：武子鹤杨璐徐克龙北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

为研究硫化镍颗粒引发钢化玻璃自爆的风险,提出“等效临界体积膨胀率”概念,采用数值模拟的方法,分析了硫化镍颗粒尺寸、形状、所处位置对钢化玻璃自爆的影响程度。为模拟硫化镍相变过程并定量分析钢化玻璃自爆现象,该模拟通过提高硫化... 详细信息

为研究硫化镍颗粒引发钢化玻璃自爆的风险,提出“等效临界体积膨胀率”概念,采用数值模拟的方法,分析了硫化镍颗粒尺寸、形状、所处位置对钢化玻璃自爆的影响程度。为模拟硫化镍相变过程并定量分析钢化玻璃自爆现象,该模拟通过提高硫化镍颗粒的温度使之产生温度膨胀,来等效现实中硫化镍的相变过程。通过观察硫化镍颗粒周边应力及温度变化,判断钢化玻璃自爆时最大主应力分布情况和硫化镍颗粒的体积膨胀率。结果表明:硫化镍颗粒所处位置越偏向中心位置,钢化玻璃自爆风险越大,而当硫化镍颗粒处于压应力区时,钢化玻璃几乎不发生自爆;当硫化镍颗粒形状趋于长球体时,钢化玻璃自爆风险变大,当硫化镍颗粒形状趋于扁球体时,钢化玻璃自爆风险应视颗粒的最大轴长方向来确定;安全起见,建议将硫化镍颗粒粒径大于0.12 mm时钢化玻璃自爆风险标记为极高。

关键词：钢化玻璃硫化镍颗粒玻璃自爆数值模拟风险评估应力集中体积膨胀率

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循环抽水作用下阻水型岩溶塌陷机理试验研究

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：汤云峰刘宏向喜琼王文俊李麟玮贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵州大学资源与环境工程学院

【目的】为探究岩溶空腔内水位波动产生的正负气压循环荷载在岩溶塌陷中的作用机理。【方法】本文以贵州省贞丰县岩鱼村塌陷为例，经前期踏勘，构建地质概化模型，考虑水位恢复速率与长时间间断性抽水的影响，对5cm和10cm水位降深进行... 详细信息

【目的】为探究岩溶空腔内水位波动产生的正负气压循环荷载在岩溶塌陷中的作用机理。【方法】本文以贵州省贞丰县岩鱼村塌陷为例，经前期踏勘，构建地质概化模型，考虑水位恢复速率与长时间间断性抽水的影响，对5cm和10cm水位降深进行物理模拟。【结果】结果显示：在空腔正压的参与下，低水位降深塌陷发育时间相对较短。【结论】结果表明：（1）抽水时间、降深、速率以及水位恢复速率影响岩溶空腔负压特征，呈“低振幅、高频率”与“高振幅、低频率”两类；（2）覆盖层沉降量呈阶梯型增大，有“局部波动”与“无明显变化”特征；（3）水位升降过程中，岩溶管道气压作用分“负压主导”和“剩余正压主导”两种；（4）将阻水型塌陷分为土洞-地表裂缝发育阶段、土洞-地表裂缝扩展阶段以及地表塌陷阶段三个演化阶段。物理模型试验有助于表征覆盖层疲劳现象，对塌陷机理研究、监测预警以及防治具有实际意义。

关键词：岩溶塌陷水位波动负压吸蚀疲劳现象物理模型试验

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热带喀斯特季节性雨林12个树种木质部栓塞抗性与其解剖结构及相关性状间的关系

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植物生态学报 2024年第7期48卷 888-902页

作者：马琳巢林何雨莎李忠国王爱华刘晟源胡宝清刘艳艳南宁师范大学地理与海洋研究院北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西地表过程与智能模拟重点实验室南宁530001 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站广西凭祥532600 广西弄岗国家级自然保护区管理中心广西龙州532400

在全球气候变化背景下,干旱诱导木质部栓塞被认为是驱动树木死亡的主要因素。因此,分析木质部栓塞抗性(用导水率损失50%的水势(P_(50))表示)的内在解剖决定因素对于理解其结构与功能间的机制具有重要意义,为气候变化背景下植被恢复树种... 详细信息

在全球气候变化背景下,干旱诱导木质部栓塞被认为是驱动树木死亡的主要因素。因此,分析木质部栓塞抗性(用导水率损失50%的水势(P_(50))表示)的内在解剖决定因素对于理解其结构与功能间的机制具有重要意义,为气候变化背景下植被恢复树种选择提供理论依据。该研究测定广西弄岗喀斯特森林内12个主要常绿树种的木质部导管直径、导管组指数、组分占比、纹孔形态和纹孔膜超微结构,同时结合木质部储水特征(如木材密度和饱和含水量),综合分析干旱诱导木质部栓塞抗性与其解剖结构以及储水特征之间的关系。结果显示:(1)P_(50)与导管直径、密度、导管组指数以及组分占比间的相关性均不显著;(2)P_(50)形态特征以及纹孔膜厚度和纹孔腔深度等特征间的相关性均不显著;(3)P_(50)与木材密度显著负相关,与饱和含水量边缘显著正相关,即木材密度较大、饱和含水量较低的树种表现出较强的栓塞抗性。研究结果表明,运用单一的解剖结构来评估栓塞抗性是不全面的;此外,木质部水分存储能力与栓塞抗性之间的权衡关系对于深入理解喀斯特植物耐旱性的内在结构机制以及多元化的水分利用策略具有重要的生态学意义。

关键词：木材密度饱和含水量木质部导管纹孔纹孔膜

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北京市主城区高分辨率的城市水碳通量模拟研究

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水利学报 2024年第5期55卷 516-527页

作者：邵薇薇邵蕊倪广恒王义成杨志勇刘家宏中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

城市化通过影响地表蒸散发(ET)过程改变了区域水热平衡等水文和生态过程,进而改变了陆地生态系统的结构与功能。为科学评估城市水碳过程,基于哨兵二号卫星数据的植被信息,估算了2016—2021年逐月北京市主城区10 m×10 m空间分辨率... 详细信息

城市化通过影响地表蒸散发(ET)过程改变了区域水热平衡等水文和生态过程,进而改变了陆地生态系统的结构与功能。为科学评估城市水碳过程,基于哨兵二号卫星数据的植被信息,估算了2016—2021年逐月北京市主城区10 m×10 m空间分辨率的植被指数,进一步结合PT-JPLim四源蒸散发模型、InVEST模型以及解析型生态系统水分利用效率(WUE)模型,模拟了2016—2021年北京市主城区10 m×10 m空间分辨率的蒸散发、蒸散发分量(植被蒸腾E t、土壤蒸发E b、截留蒸发E i和不透水面蒸发E u)、总初级生产力(GPP)、碳储量以及WUE的月值,并分析了其相关关系。植被指数较大值集中在西部山区,其次为北京市的公园区域,归一化植被指数NDVI最大值为0.65。主城区多年平均蒸散发量为497 mm,ET随着叶面积植被指数LAI和增强植被指数EVI的增加而增加。2016—2021年期间,NDVI、LAI和EVI分别以每年0.0048、0.016 m^(2)·m-2和0.0047的速度增加。区域平均E t为141.51 mm,E i为50.77 mm,E b为272 mm,不透水面上的E u ET为18.2%。碳储量较高的区域主要分布在西部山区,该区域海拔相对较高,植被覆盖率较高,总碳储量密度高值超过5 t hm^(2)。研究区GPP的平均值为2.7 g·m^(-2)·d^(-1),多年平均WUE为0.63 g·mm^(-1)。WUE和E t ET呈显著负相关(R=-0.44,p<0.001),WUE随GPP的增加呈现显著的上升趋势。精细化的城市水碳模拟能够为海绵城市的建设和评估提供理论基础,对“双碳”目标的实现具有重要意义。

关键词：城市化生态系统蒸散发北京市水分利用效率

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基于Aspen Plus的废锅流程粉煤气化炉稳态流程模拟

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煤炭学报 2023年第3期48卷 1376-1383页

作者：朱莎弘杨欣华张双铭张扬张缦张建胜杨海瑞清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

粉煤气流床具有氧耗低、煤耗低、碳转换率高等优点,在工业中应用广泛。废锅流程可有效回收粉煤气化炉产生的粗合成气余热,从长远角度看更为经济环保。基于Aspen Plus建立了废锅流程粉煤气化炉稳态流程模型。在建模过程中,由于粗合成气... 详细信息

粉煤气流床具有氧耗低、煤耗低、碳转换率高等优点,在工业中应用广泛。废锅流程可有效回收粉煤气化炉产生的粗合成气余热,从长远角度看更为经济环保。基于Aspen Plus建立了废锅流程粉煤气化炉稳态流程模型。在建模过程中,由于粗合成气进入辐射废锅时温度较高,需将辐射废锅内进一步的气化反应考虑在内。依据工程经验数据,将散热损失和碳转化率考虑在模型内,并与工业现场数据对比验证了模型的准确性。基于搭建的模型,研究了氧煤比、蒸汽煤比、碳转换率对气化参数的影响。研究结果表明,合成气有效成分随氧煤比的增加先急速增加后缓慢减少,在氧煤比为0.5时达到峰值。氧煤比低于0.5时,气化温度随着氧煤比的增加缓慢增长;氧煤比在0.5~0.9时,气化温度随氧煤比的增加剧烈增长;氧煤比高于1时,气化温度几乎不随氧煤比的增加而变化。考虑到气化温度不能低于煤种的熔融温度以利于炉内排渣,运行时应控制氧煤比高于0.6。合成气中有效成分(CO+H_(2))含量随蒸汽煤比的增加几乎呈线性降低,随碳转化率的增加而增加;气化温度随蒸汽比和碳转化率的增加而降低。

关键词： Aspen Plus 辐射废锅稳态流程过程系统合成气煤气化

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