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Quilghini变换法在求解密度跃变的水合物热分解Stefan模型精确解中的应用
1
作者
李明川
樊栓狮
+2 位作者
徐赋海
卢惠东
李晓军
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期3763-3774,共12页
利用质量守恒原理建立了考虑密度跃变的天然气水合物热分解Stefan模型,通过对有弱解的均匀散度方程分部积分详细推导一般形式的Rankine-Hugoniot跳跃关系,获得了关于界面速度项三次方形式的Stefan耦合条件,但在工程需要误差范围内三次...
利用质量守恒原理建立了考虑密度跃变的天然气水合物热分解Stefan模型,通过对有弱解的均匀散度方程分部积分详细推导一般形式的Rankine-Hugoniot跳跃关系,获得了关于界面速度项三次方形式的Stefan耦合条件,但在工程需要误差范围内三次方可以忽略。在Stefan模型中引入速度项使得模型的精确解难以得到。Quilghini变换将质量转化为空间变量,Stefan模型的速度项消失,成为经典的类Stefan模型,再经Quilghini逆变换得到了密度跃变Stefan模型的精确解析解。通过Matlab编程,结合实例研究了超越方程解、温度分布和分解界面的规律性,探索注入温度和密度跃变对超越方程解、穿透深度、穿透时间和水合物位移的影响,密度跃变引起的误差在工程允许范围内。
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关键词
Quilghini变换
密度跃变
stefan模型
Rankine-Hugoniot跳跃关系
天然气水合物
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职称材料
水合物热分解Stefan相变模型解的存在性及Laplace变换求解
被引量:
1
2
作者
李明川
樊栓狮
+2 位作者
徐赋海
卢惠东
李晓军
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期1746-1754,共9页
天然气水合物热分解Stefan相变模型为二阶抛物线型偏微分方程(组)。开展了水合物热分解Stefan相变模型解的存在性、唯一性论证和Laplace求解方法的探索。演绎了简化的过程、细节的推导:应用微分方程的迭代格式,导出了最大、最小值引理...
天然气水合物热分解Stefan相变模型为二阶抛物线型偏微分方程(组)。开展了水合物热分解Stefan相变模型解的存在性、唯一性论证和Laplace求解方法的探索。演绎了简化的过程、细节的推导:应用微分方程的迭代格式,导出了最大、最小值引理和参数取值范围;通过边界上的交替条件映射对xn(t)、Tn(x,t)的极限存在性的证明,证实了微分方程解的存在;采用反证法,证明了Stefan微分方程解的唯一性。运用Laplace变换、分离变量和Laplace逆变换法,求得了该Stefan模型的解析解,超越方程的单调性证明了方程解的唯一性。
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关键词
stefan模型
LAPLACE变换
相变
天然气水合物
偏微分方程
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职称材料
锡和铅-锡合金相变点附近导热系数的测定
被引量:
2
3
作者
周孑民
涂娟
+3 位作者
林燕
孙晓玲
张忠霞
肖志伟
《有色金属》
CSCD
北大核心
2006年第3期36-38,共3页
应用利用相界面移动速率曲线测量物质熔点温度附近固、液相热物性的方法,采用电加热器取代恒温浴,通过改进定解条件和采用新的数值计算方法,实验测量锡与铅-锡合金的导热系数。结果与文献报道数据吻合,测量误差约为5%。测试过程中不要...
应用利用相界面移动速率曲线测量物质熔点温度附近固、液相热物性的方法,采用电加热器取代恒温浴,通过改进定解条件和采用新的数值计算方法,实验测量锡与铅-锡合金的导热系数。结果与文献报道数据吻合,测量误差约为5%。测试过程中不要求瞬间温度突变的边界条件,从而确保了测试过程中被测试材料的晶型、结构和热物理性能的稳定性,保证了测试结果的真实性。
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关键词
金属材料
铅-锡合金
导热系数
相变
Nuemann
模型
stefan模型
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职称材料
题名
Quilghini变换法在求解密度跃变的水合物热分解Stefan模型精确解中的应用
1
作者
李明川
樊栓狮
徐赋海
卢惠东
李晓军
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东))
华南理工大学化学与化工学院
中国石化胜利油田分公司东辛采油厂
出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期3763-3774,共12页
基金
中国科学院知识创新工程基金项目(KGCX2-SW-309)。
文摘
利用质量守恒原理建立了考虑密度跃变的天然气水合物热分解Stefan模型,通过对有弱解的均匀散度方程分部积分详细推导一般形式的Rankine-Hugoniot跳跃关系,获得了关于界面速度项三次方形式的Stefan耦合条件,但在工程需要误差范围内三次方可以忽略。在Stefan模型中引入速度项使得模型的精确解难以得到。Quilghini变换将质量转化为空间变量,Stefan模型的速度项消失,成为经典的类Stefan模型,再经Quilghini逆变换得到了密度跃变Stefan模型的精确解析解。通过Matlab编程,结合实例研究了超越方程解、温度分布和分解界面的规律性,探索注入温度和密度跃变对超越方程解、穿透深度、穿透时间和水合物位移的影响,密度跃变引起的误差在工程允许范围内。
关键词
Quilghini变换
密度跃变
stefan模型
Rankine-Hugoniot跳跃关系
天然气水合物
Keywords
Quilghini transformation
density jump
stefan
s model
Rankine-Hugoniot jump relation
natural gas hydrate
分类号
TQ511.1 [化学工程]
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职称材料
题名
水合物热分解Stefan相变模型解的存在性及Laplace变换求解
被引量:
1
2
作者
李明川
樊栓狮
徐赋海
卢惠东
李晓军
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东))
华南理工大学化学与化工学院
中国石化胜利油田分公司东辛采油厂
出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期1746-1754,共9页
基金
中国科学院知识创新工程基金项目(KGCX2-SW-309)。
文摘
天然气水合物热分解Stefan相变模型为二阶抛物线型偏微分方程(组)。开展了水合物热分解Stefan相变模型解的存在性、唯一性论证和Laplace求解方法的探索。演绎了简化的过程、细节的推导:应用微分方程的迭代格式,导出了最大、最小值引理和参数取值范围;通过边界上的交替条件映射对xn(t)、Tn(x,t)的极限存在性的证明,证实了微分方程解的存在;采用反证法,证明了Stefan微分方程解的唯一性。运用Laplace变换、分离变量和Laplace逆变换法,求得了该Stefan模型的解析解,超越方程的单调性证明了方程解的唯一性。
关键词
stefan模型
LAPLACE变换
相变
天然气水合物
偏微分方程
Keywords
stefan
model
Laplace transform
phase change
natural gas hydrate
partial differential equation
分类号
TQ511.1 [化学工程]
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职称材料
题名
锡和铅-锡合金相变点附近导热系数的测定
被引量:
2
3
作者
周孑民
涂娟
林燕
孙晓玲
张忠霞
肖志伟
机构
中南大学能源与动力工程学院
出处
《有色金属》
CSCD
北大核心
2006年第3期36-38,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(50376076)
中南大学硕士研究生学位论文选题资助项目(043520009)
中南大学大学生创新教育计划资助项目(LZ0518)
文摘
应用利用相界面移动速率曲线测量物质熔点温度附近固、液相热物性的方法,采用电加热器取代恒温浴,通过改进定解条件和采用新的数值计算方法,实验测量锡与铅-锡合金的导热系数。结果与文献报道数据吻合,测量误差约为5%。测试过程中不要求瞬间温度突变的边界条件,从而确保了测试过程中被测试材料的晶型、结构和热物理性能的稳定性,保证了测试结果的真实性。
关键词
金属材料
铅-锡合金
导热系数
相变
Nuemann
模型
stefan模型
Keywords
metal material
Pb-Sn alloy
thermal conductivity
phase transformation
Nuemann model
stefan
model
分类号
TG113.223 [金属学及工艺—物理冶金]
TG146.14 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Quilghini变换法在求解密度跃变的水合物热分解Stefan模型精确解中的应用
李明川
樊栓狮
徐赋海
卢惠东
李晓军
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
水合物热分解Stefan相变模型解的存在性及Laplace变换求解
李明川
樊栓狮
徐赋海
卢惠东
李晓军
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
锡和铅-锡合金相变点附近导热系数的测定
周孑民
涂娟
林燕
孙晓玲
张忠霞
肖志伟
《有色金属》
CSCD
北大核心
2006
2
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职称材料
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