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基于Micro-CT和DVC的单轴压缩下煤岩损伤特征研究
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作者 于岩斌 尼传文 +3 位作者 崔文亭 臧杰 刘党辉 宋克志 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第3期64-77,共14页
研究煤的破坏过程对于理解其力学行为及渗透性能的变化至关重要。利用X射线计算机断层扫描(CT)技术,在单轴压缩条件下对煤岩进行原位扫描。结合数字岩心技术和数字体积相关法(Digital Volume Correlation,DVC),计算了煤岩的变形位移场... 研究煤的破坏过程对于理解其力学行为及渗透性能的变化至关重要。利用X射线计算机断层扫描(CT)技术,在单轴压缩条件下对煤岩进行原位扫描。结合数字岩心技术和数字体积相关法(Digital Volume Correlation,DVC),计算了煤岩的变形位移场与应变场,分析了裂隙的发育与演化规律,并揭示了煤岩损伤动态演化与渗透性能之间的响应关系。研究发现:在单轴荷载作用下,煤岩的破坏由轴向力与相邻裂隙的发育共同作用,导致内部既有裂隙发育,又有裂隙压密的现象;煤岩中的矿物质对裂隙发育有引导作用,且与矿物质的形状和分布密切相关。DVC分析表明,煤岩的破坏是一个动态演化过程,各区域在不同方向的变形差异积累导致破坏发生;位移场的矢量叠加揭示了煤基质在不同方向的变形,而应变场显示裂隙在轴向压缩下的横向扩展。加载过程中,煤岩孔裂隙的发育导致渗透性能不断提高,特别是在1100N阶段,渗透率增加了149.35μm^(2),损伤变量D_(H)的最大值为8.2%。此外,连通孔隙数和迂曲度τ与损伤变量成指数关系。研究结果可为理解煤岩破坏和渗透特性提供试验数据和理论支持。 展开更多
关键词 CT DVC 单轴压缩 裂隙发育 损伤变量 渗透性
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巷道湿喷作业风流-粉尘运移规律的数值模拟 被引量:9
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作者 聂文 张琦 +3 位作者 白若男 于海明 马骁 刘伟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期73-77,共5页
为了解决巷道湿喷混凝土作业粉尘污染问题,针对巷道湿喷作业现场的风流场和颗粒场特点,采用κ-ε模型并运用气固两相流理论建立了巷道湿喷作业风流-粉尘运移的数学模型,利用Fluent软件进行了数值模拟,通过与现场实测数据对比,发现模拟... 为了解决巷道湿喷混凝土作业粉尘污染问题,针对巷道湿喷作业现场的风流场和颗粒场特点,采用κ-ε模型并运用气固两相流理论建立了巷道湿喷作业风流-粉尘运移的数学模型,利用Fluent软件进行了数值模拟,通过与现场实测数据对比,发现模拟结果与实测数据相吻合。结果表明,湿喷产尘口下风侧0~6 m区域聚集了大量的高质量浓度粉尘云团,基本扩散至整个巷道断面,最低质量浓度高达12 mg/m3,湿喷产尘口下风侧6 m以后,高质量浓度粉尘云团消失,粉尘逐渐向巷道其他区域分散运移,但局部粉尘质量浓度依然高达30 mg/m3,直至湿喷口下风侧16.4 m以后,粉尘质量浓度迅速降低至3 mg/m3以下。由此提出了"湿喷作业粉尘三区理论",并提出将参与搅拌、上料等作业程序的设备和人员布置在"可接受粉尘区"为最佳。 展开更多
关键词 环境工程学 气固两相流 巷道湿喷作业 数值模拟 现场实测
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矿用混凝土湿喷机喷嘴的评价指标与流场仿真模拟 被引量:4
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作者 陈连军 刘贤国 《煤炭工程》 北大核心 2017年第4期101-104,共4页
提出了矿用混凝土湿式喷射机喷嘴的一般评价指标,选用Fluent模拟软件,对SPB7-T型湿喷机喷嘴内流场进行了仿真模拟,得出了喷嘴流场内混合物静态压力云图、单相速度云图以及喷嘴出口处相体积分数云图的模拟数据。结果表明:喷嘴流道内混合... 提出了矿用混凝土湿式喷射机喷嘴的一般评价指标,选用Fluent模拟软件,对SPB7-T型湿喷机喷嘴内流场进行了仿真模拟,得出了喷嘴流场内混合物静态压力云图、单相速度云图以及喷嘴出口处相体积分数云图的模拟数据。结果表明:喷嘴流道内混合物的静态压力和各相速度均沿着运动方向增大,高压空气和混凝土两相之间存在速度滑移现象,喷嘴出口处空气混合均匀度达到0.85。通过实际喷射试验,测得SPB7-T型湿喷机喷嘴的回弹率为9.993%,验证了上述模拟仿真的正确性。 展开更多
关键词 喷嘴 数值模拟 两相流 体积分数 均匀度 回弹率
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基于FLUENT的LPG球罐泄漏扩散规律探究 被引量:11
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作者 冯博 马云龙 王家远 《石油与天然气化工》 CAS 北大核心 2017年第6期102-105,110,共5页
针对液化石油气球罐泄漏扩散问题,基于计算流体动力学软件FLUENT,参照某型号球罐,建立球罐的三维模型。模拟得到LPG的泄漏扩散分布规律,并根据LPG的1.5%(φ)~9.5%(φ)爆炸极限确定LPG泄漏后的危险区域。模拟结果得出LPG泄漏扩散的规律... 针对液化石油气球罐泄漏扩散问题,基于计算流体动力学软件FLUENT,参照某型号球罐,建立球罐的三维模型。模拟得到LPG的泄漏扩散分布规律,并根据LPG的1.5%(φ)~9.5%(φ)爆炸极限确定LPG泄漏后的危险区域。模拟结果得出LPG泄漏扩散的规律并以此预测LPG泄漏扩散危险区域。为此类事故的预防、控制以及人员应急逃生等提供了参考。 展开更多
关键词 球罐 FLUENT 天然气泄漏 扩散规律 数值模拟
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