检索结果-内蒙古大学图书馆

岩石学报 2024年第4期40卷 1087-1101页

作者：崔晓娜陈林中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

幔源岩浆在地壳内的上升和聚集样式不仅依赖于岩浆自身的性质,还取决于围岩的强度和热状态。已有数值和物理模型大多关注岩浆自身物性对其上升过程的影响,而对围岩流变强度或热状态如何影响岩浆的上升和聚集过程的研究相对薄弱,尤其是... 详细信息

幔源岩浆在地壳内的上升和聚集样式不仅依赖于岩浆自身的性质,还取决于围岩的强度和热状态。已有数值和物理模型大多关注岩浆自身物性对其上升过程的影响,而对围岩流变强度或热状态如何影响岩浆的上升和聚集过程的研究相对薄弱,尤其是周期性的幔源岩浆在壳内分层侵位的受控因素仍然不清楚。本文利用二维热-力学数值模拟方法,通过发展多期岩浆脉冲和岩墙生成算法,研究了岩浆从深部地幔上升至地壳内部侵位的动力学过程,系统测试了地壳(围岩)地温梯度(上、下地壳的地温梯度分别以GUC和GLC表示)和地壳强度对岩浆上升过程和聚集样式的影响。模拟结果表明:(1)地壳地温梯度对岩浆的侵位深度有重要影响,岩浆侵入冷地壳(GUC=GLC=12.5K/km),岩浆主体在岩石圈深度聚集,地表的相对高差小于140m;岩浆侵入温地壳(GUC=GLC=15K/km)在下地壳底部聚集形成岩浆房,上升至上、下地壳界面,岩浆房上方的地表地形呈现中心拗陷两翼隆起的形态,地表最大高程可达3km;岩浆侵入热地壳(GUC=GLC=17.5K/km)仅在下地壳底部聚集形成岩浆房,地形演化特征与温地壳背景的情况类似,但最大高程小于1.5km。(2)在同等地壳地温梯度条件下,上、下地壳的相对强度决定了岩浆的聚集样式:下地壳的强度越弱,岩浆更易在下地壳聚集形成岩浆房;上地壳的强度越弱,岩浆更易在地表喷发。进一步分析表明:岩浆的聚集样式受地壳地温梯度与地壳流变分层性的共同控制,地壳越热且流变强度分层性越显著则越有利于岩浆在地壳中的多层级侵位;每一期岩浆脉冲的供给均会导致岩浆房内部的超压值骤增。我们的模拟结果对理解火山喷发前壳内岩浆的赋存状态及岩浆活动区的地形演化具有启示意义。

关键词：岩浆地壳地温梯度粘度数值模拟

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潜水位变动对非均匀介质中DNAPL分布影响的数值模拟研究

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中国环境科学 2025年

作者：陈航杨洁杜文强胡立堂宋权威刘俊石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京师范大学水科学研究院地下水污染控制与修复教育部工程研究中心中国石油乌鲁木齐石化分公司北京师范大学自然科学高等研究院水科学研究中心

为了准确刻画近年华北滨海地区地下水回升对DNAPL污染物运移的影响，以天津某NAPL污染场地为例，利用多相流数值模型TOUGH/TMVOC，模拟了潜水位变动条件下DNAPL在均质与层状非均质介质中的迁移特征，重点研究了其在潜水位界面附近的变... 详细信息

为了准确刻画近年华北滨海地区地下水回升对DNAPL污染物运移的影响，以天津某NAPL污染场地为例，利用多相流数值模型TOUGH/TMVOC，模拟了潜水位变动条件下DNAPL在均质与层状非均质介质中的迁移特征，重点研究了其在潜水位界面附近的变化规律.研究发现:(1)NAPL相是DNAPL在地下水中迁移的的主要存在形态，在均质饱和介质中，DNAPL迁移呈现垂向渗透与横向扩散的双重特征.(2)在非饱和-饱和含水层系统中，潜水位界面下方DNAPL饱和度呈现显著跃升特征，较初始泄漏阶段增加47.5%.水位回升条件下，污染物DNAPL饱和度突增及纵向迁移现象减弱，延伸速率较之低水位降低1.5-1.8倍;同时，溶解相组分的气化相变受到抑制，导致气相DNAPL含量减少.(3)潜水位动态变化与层状非均质地层结构共同调控DNAPL迁移过程，低渗透层阻滞DNAPL迁移.尽管穿越潜水面后DNAPL饱和度有所增加，但其最大饱和度相较饱和条件仍降低6%-7%，污染物质量减少13%-15%.建议在潜水位附近DNAPL达到最低饱和度时，进行污染物阻断，以提升修复效率.

关键词：重非水相液体(DNAPL) 潜水位 TMVOC 数值模拟

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基于分子动力学的熔盐热物性研究进展

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储能科学与技术 2023年第12期12卷 3873-3882页

作者：付殿威张灿灿娜荷芽王国强吴玉庭鹿院卫北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

熔盐作为高温传热蓄热介质,在太阳能光热发电、火电厂灵活性改造等场景中广泛应用。本文首先对熔盐分子动力学的势函数进行归纳分析,发现针对硝酸盐更适合使用带有库仑力的Buckingham势函数,碳酸盐和氯化盐采用BMH势函数计算可以减小模... 详细信息

熔盐作为高温传热蓄热介质,在太阳能光热发电、火电厂灵活性改造等场景中广泛应用。本文首先对熔盐分子动力学的势函数进行归纳分析,发现针对硝酸盐更适合使用带有库仑力的Buckingham势函数,碳酸盐和氯化盐采用BMH势函数计算可以减小模拟误差。其次对熔盐热物性进行分析,发现加入Ca^(2+)可以降低太阳盐的熔点但会增加其黏度,硝酸盐中随NO_(2)^(-)浓度的增加比热容降低;Li^(+)离子浓度的增加会提高氯化盐的比热容和热导率,但会导致模拟误差增大,K^(+)离子浓度增加会导致比热容误差减小,但其余热物性计算误差增大;碳酸盐模拟误差相对较小,与实验数据吻合较好。K^(+)、Li^(+)等对模拟结果产生的误差较大,离子增多后离子间势能的增加导致部分粒子丢失,引入边界条件后边界效应的影响会使误差增大。通过增加整体分子数量、校正位能截断距离、增加模拟时间步长等方法来减小误差。目前对同种阳离子、不同阴离子的熔盐分子动力学研究比较欠缺,探究纳米流体对熔盐分子动力学的影响、降低分子动力学模拟误差、开展基于分子动力学的熔盐腐蚀特性研究可以作为下一步熔盐分子动力学的研究方向。

关键词：熔盐分子动力学势函数热物性

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海洋条件下小型堆堆芯补水系统模化分析

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核动力工程 2024年第1期45卷 27-33页

作者：唐济林刘宇生谭思超李东阳王庶光邱立青哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室哈尔滨150001 中国核动力研究设计院成都610213 生态环境部核与辐射安全中心国家环境保护核与辐射安全审评模拟分析与验证重点实验室北京100082

为解决海洋条件下非能动堆芯补水系统(PCMS)设计的试验验证问题,本研究以堆芯补水箱(CMT)支路为例,开展了海洋条件下PCMS热工水力现象识别,基于多级双向比例分析(H2TS)方法,对识别的关键热工水力现象进行了模化分析,获得了PCMS模化设计... 详细信息

为解决海洋条件下非能动堆芯补水系统(PCMS)设计的试验验证问题,本研究以堆芯补水箱(CMT)支路为例,开展了海洋条件下PCMS热工水力现象识别,基于多级双向比例分析(H2TS)方法,对识别的关键热工水力现象进行了模化分析,获得了PCMS模化设计的相似准则。研究结果表明,PCMS内存在多种复杂热工水力现象及其耦合过程,其中CMT支路的热工水力现象最具代表性,其自然循环过程受海洋条件的影响最为显著;海洋条件导致PCMS内流体产生附加惯性力,附加加速度一致是试验模型再现海洋条件影响的必要条件。海洋条件下PCMS模化设计应遵循阻力数、Richardson数、冷凝数和加速度等相似准则,基于上述相似准则设计的试验模型能够以合理的失真水平再现设计原型内的主要热工水力现象及其耦合效应。

关键词：模化分析海洋条件小型模块化反应堆堆芯补水系统

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饱和黄绵土坡面细沟侵蚀微地形变化及其对水力学特征参数的响应

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土壤学报 2024年

作者：谭青芳陈峰庭黄钰涵赵明全常志勇吴嫡余新晓黄子轩韦娟广西大学林学院广西森林生态与保育重点实验室北京林业大学水土保持学院北京林业大学水土保持国家林业和草原局重点实验室广西水利电力职业技术学院

细沟侵蚀水力学特征参数与侵蚀后微地形变化间的关系是深入探究细沟侵蚀的重要机理。本文以黄绵土为研究对象，设置4个坡度5°、10°、15°、20°，4个流量2、4、8、16 L·min-1，采用宽0.10 m的限定性细沟模拟冲... 详细信息

细沟侵蚀水力学特征参数与侵蚀后微地形变化间的关系是深入探究细沟侵蚀的重要机理。本文以黄绵土为研究对象，设置4个坡度5°、10°、15°、20°，4个流量2、4、8、16 L·min-1，采用宽0.10 m的限定性细沟模拟冲刷试验，结合运动恢复结构摄影测量法，分析了坡面细沟水力学特征参数与微地形变化间的关系。结果表明：试验条件下，流速的变化范围为0.23～0.92 m·s-1，坡度较流量对流速的影响大；雷诺数和弗劳德数的变化范围分别为255～2 358和1.89～5.90，上述水力学特征参数均随坡度和流量增大而增大（P<0.05），阻力系数则相反。地表粗糙度、地形起伏度和地表切割深度的变化范围分别为0.33～2.35、0.47～4.35和0.53～2.53cm,3个微地形因子与流速、雷诺数、弗劳德数之间呈正相关性，与阻力系数呈负相关性，且随流速和雷诺数的增加分别呈线性和幂函数增加的趋势。综上，随着坡度和流量的增大地表微地形因子均有不同程度的增大，标志着坡面微地形向着有利于侵蚀发生的方向进行。水流的水力学特征参数（如流速、雷诺数）对地表微地形变化具有显著影响，地表粗糙度、地形起伏度和地表切割深度对流速和雷诺数变化的响应遵循线性和幂函数关系，小流量时地表粗糙度变幅最大，随着流量增大，地表起伏度和地表切割深度变幅逐渐增大，表明侵蚀过程中径流下切作用强烈，细沟侵蚀深度不断增大。研究结果可为黄绵土坡耕地水土流失治理工作以及区域生态修复研究提供理论支撑。

关键词：细沟侵蚀水力学特性饱和地表糙度地表切割深度

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黑碳对北冰洋积雪和海冰影响的模拟研究

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海洋学报 2024年第8期46卷 89-107页

作者：王煜苏洁中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心/物理海洋教育部重点实验室山东青岛266100 中国高校极地联合研究中心北京100875 青岛海洋科技中心海洋动力过程与气候功能实验室山东青岛266100

当黑碳沉降到冰雪表面时,可使冰雪表面反照率降低,对短波辐射的吸收增加,黑碳的变化对海冰融化过程的影响值得研究。本文利用CICE海冰模式进行数值模拟,并定量分析北冰洋冰雪中黑碳造成的影响。研究表明,在不同黑碳数据源的强迫下,1980-... 详细信息

当黑碳沉降到冰雪表面时,可使冰雪表面反照率降低,对短波辐射的吸收增加,黑碳的变化对海冰融化过程的影响值得研究。本文利用CICE海冰模式进行数值模拟,并定量分析北冰洋冰雪中黑碳造成的影响。研究表明,在不同黑碳数据源的强迫下,1980-2014年间,模拟结果给出的夏季北冰洋反照率平均下降为0.82%~1.71%,最终造成海冰面积下降了0.97%~1.93%,而在巴伦支海、喀拉海以及拉普捷夫海,夏季黑碳造成的海冰面积下降约为北冰洋整体的2-3倍。不同黑碳沉降强迫下的模拟结果均显示,1980-1995年,北冰洋区域黑碳对反照率的影响呈现减小趋势,但在1996-2014年,黑碳影响转为增加趋势。在低纬度海区,由于海冰的消退,黑碳的辐射效应呈现减小趋势,而在高纬度海区,由于多年冰内黑碳的累积效应,黑碳的辐射影响呈现增强效应。

关键词：黑碳北冰洋 CICE海冰模式反照率海冰面积

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河下浅埋厚煤层采动覆岩裂隙-涌水量时空演化的FDEM-CFD耦合分析

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 176-184页

作者：杨泽斌李浩马立强麦龙泉太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室山西太原030024 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州211116

河下浅埋厚煤层采动覆岩裂隙分布与涌水量是工作面安全生产的决定性因素之一。数值模拟是二者重要预测方法,其合理性的关键在于建立岩体破坏-裂隙流体耦合理论及相应的模拟方法。以路家村矿15404工作面为研究背景,构建拉/剪应力下非贯... 详细信息

河下浅埋厚煤层采动覆岩裂隙分布与涌水量是工作面安全生产的决定性因素之一。数值模拟是二者重要预测方法,其合理性的关键在于建立岩体破坏-裂隙流体耦合理论及相应的模拟方法。以路家村矿15404工作面为研究背景,构建拉/剪应力下非贯通裂隙开裂、贯通裂隙的法向与切向本构关系,并基于二相流质量守恒、动量守恒与状态方程,结合增强的浸没边界算法识别流-固界面,通过流体体积法实现裂隙内流体自由面的追踪和重构。在此基础上形成FDEM-CFD河下采煤覆岩裂隙与涌水量预测数值模型耦合程序,通过相邻工作面地面钻孔冲洗液消耗量观测法验证导水裂隙带发育高度,以及采用大井法理论对涌水量结果进行对比。结果表明:采动岩体破坏-裂隙流体耦合理论及相应的FDEM-CFD程序,可数值实现河下浅埋厚煤层采动覆岩裂隙形成,以及裂隙内流体运移过程。当工作面推进至80~120 m时覆岩内形成贯通地表的导水裂隙。招山河水的主要下泄路径为工作面后方8~20 m位置处的导水裂隙,其斜向采空区、倾角65°~72°。模拟所得采空区涌水量为18.78 m^(3)/h,与大井法计算结果接近。上述成果在路家村矿区得到初步应用,为进一步开展河下浅埋厚煤层防治水工程提供理论支撑。

关键词：河下浅埋煤层覆岩裂隙涌水量本构模型 FDEM-CFD耦合

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表面活性剂辅助残余油剥离机制的分子模拟

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石油学报 2023年第3期44卷 518-533页

作者：王顺王敬刘慧卿姬泽敏胡改星中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院陕西西安710081

表面活性剂驱是提高残余油采收率的重要手段,厘清表面活性剂溶液剥离油膜微观机制进而优化注入参数对提高采收率具有重要意义。利用分子模拟技术研究了纯水和表面活性剂体系在储层温压条件下对原油中的烷烃、极性组分、沥青质以及三者... 详细信息

表面活性剂驱是提高残余油采收率的重要手段,厘清表面活性剂溶液剥离油膜微观机制进而优化注入参数对提高采收率具有重要意义。利用分子模拟技术研究了纯水和表面活性剂体系在储层温压条件下对原油中的烷烃、极性组分、沥青质以及三者组成的模拟原油的动态剥离过程及微观机制,分析了原油组分剥离效率对剥离速度、油藏温度、压力和表面活性剂浓度的敏感性。研究结果表明:在地层温度和压力条件下,工作液体系剥离原油组分可分为剥离启动阶段、平行错位阶段、后续剥离阶段。对于烷烃组分,剥离效率并不会持续升高,而是在特定阶段出现明显的"回落"现象,水驱和表面活性剂驱剥离效率"回落"现象分别出现在后续剥离阶段和平行错位阶段;总体上,低速有利于表面活性剂剥离烷烃和沥青质;烷烃剥离效率对油藏温度敏感性较低,极性组分剥离效率随油藏温度升高先增大后减小,高温有利于沥青质的剥离;中—浅层油藏有利于烷烃和沥青质的剥离,而深层油藏极性组分更容易剥离;剥离极性组分的最优表面活性剂浓度约为烷烃的2倍,表面活性剂剥离沥青质存在较高的"启动"浓度。

关键词：表面活性剂残余油分子模拟非平衡动力学敏感性分析

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沥青道路粗糙度对径流颗粒物冲刷输出特性的影响

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水资源保护 2024年第3期40卷 133-139,148页

作者：杜晓丽崔瀚武郑泽东田殿茜北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室北京100044 北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建国家协同创新中心北京100044

采用粗糙度量化沥青道路的表面特征,通过模型模拟、相关性分析等方法分析了道路表面粗糙度对降雨径流颗粒物冲刷输出特性的影响。结果表明:道路粗糙度、降雨强度是影响道路表面径流颗粒物冲刷输出过程的关键因素,道路粗糙度越低、降雨... 详细信息

采用粗糙度量化沥青道路的表面特征,通过模型模拟、相关性分析等方法分析了道路表面粗糙度对降雨径流颗粒物冲刷输出特性的影响。结果表明:道路粗糙度、降雨强度是影响道路表面径流颗粒物冲刷输出过程的关键因素,道路粗糙度越低、降雨强度越大,道路表面径流颗粒物冲刷效应越强烈、场次降雨径流颗粒物累积冲刷量越大、径流颗粒物冲刷输出总体水平越高;道路粗糙度与降雨强度、径流历时共同影响径流颗粒物粒径分布,道路粗糙度为影响径流颗粒物粒径分布的主导因素,道路粗糙度越低、径流历时越长、降雨强度越大,径流中粒径不小于150μm的颗粒物体积占比越高,粒径小于75μm的颗粒物体积占比越低。

关键词：道路粗糙度降雨强度径流颗粒物冲刷规律粒径分布

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肾脏类器官在遗传性肾脏病中的应用进展

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中华儿科杂志 2024年第5期62卷 490-493页

作者：闵婕付倩王辉国家儿童医学中心首都医科大学附属北京儿童医院肾内科儿科重大疾病研究教育部重点实验室北京100045 国家儿童区域医疗中心首都医科大学附属北京儿童医院保定医院肾脏内科儿童肾脏病基础与临床重点实验室保定071000

二代测序技术的成熟与广泛应用,提高了临床医生对遗传性肾脏病的诊断能力,但由于缺乏准确模拟人类肾脏疾病的体外模型,靶向治疗相关研究进展缓慢。利用人类诱导多能干细胞(hiPSC)开发类器官的技术为研究人类肾脏发育、模拟疾病过程及新... 详细信息

二代测序技术的成熟与广泛应用,提高了临床医生对遗传性肾脏病的诊断能力,但由于缺乏准确模拟人类肾脏疾病的体外模型,靶向治疗相关研究进展缓慢。利用人类诱导多能干细胞(hiPSC)开发类器官的技术为研究人类肾脏发育、模拟疾病过程及新药的临床前验证开辟了新的途径。本文通过介绍并比较hiPSC定向分化肾脏类器官的不同方法,总结肾脏类器官在遗传性疾病中的应用及研究进展,评价肾脏类器官发展所面临的挑战与局限性,为肾脏类器官在遗传性疾病中的研究和临床应用提供思路。

关键词：类器官体外模型遗传性疾病临床医生诱导多能干细胞肾脏疾病肾脏发育靶向治疗

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