水力割缝本煤层抽采煤层气应力场数值模拟

我国浅部煤炭资源逐渐开采枯竭，很多煤矿相继进入深部开采作业阶段。针对平顶山十矿深部煤层处在高地应力和高孔隙压力下实际情况，基于ANSYS有限元分析软件对水力割缝技术本煤层卸压抽采煤层气进行了数值模拟研究。分析了水力割缝技术与破煤机理，建立了水力割缝开采深部煤层气平面应变有限元模型，得到了钻井前后、水力割缝前后有限元模型的地应力场变化规律及其影响范围。数值模拟结果表明，水力割缝技术可达到使近井地带充分卸压的目的，应用水力割缝在深部煤层气开采中卸压效果明显。     

变压吸附制氧过程数值模拟与分析

根据变压吸附制氧理论,对制氧量为3 m3/h的小型PSA制氧系统进行吸附过程数值模拟及分析,结果表明:产品纯度随吸附床层间隙率减小而递增,但需付出增加耗能的代价;随着速度的增加,进出口压降基本呈线性增加,而产品纯度呈类抛物线状减小;当吸附床层高径比增加时,进出口压降呈线性增加,而产品纯度在较低值时增长较快;流体相最佳流速控制在0.05 m/s左右.间隙率控制在0.35-0.4之间,高径比控制在9.5-12之间,能够很好地降低进出口压差,使整体吸附具有节能的效果.     

沁水盆地煤层气井网开采数值模拟

井网开采技术与其它增产强化措施结合可有效提高煤层气产量,而选择合理的井间距对井网开采具有重要意义。考虑煤基质收缩对储层物性参数的影响,并结合沁水盆地某区具体的地质条件、压裂裂缝监测资料以及煤储层条件,进行了煤层气井网开采模拟预测,建议下一步在该区进行滚动开发时,开发井网井间距应缩小为300m×300m,该井间距下井网开采16.5年时预测的煤层气采收率为56.46%。     

太阳能吸附制冷空调吸附床温度场数值模拟与传热分析

建立了吸附床几何模型和数学模型,通过Fluent软件数值模拟得到床层温度分布的变化情况,并深入分析床层参数变化对床层温度分布的影响。结果表明,吸附剂的物性参数对床层温度分布影响显著;换热流体流速、温度对床层温度影响不大。在床层径向上存在着较大的温度梯度,但在轴向上温度分布比较均匀。在吸附剂的物性参数中,导热系数对床层温度变化影响最大。因此为了提高吸附床传热效率,应尽量增大吸附剂的导热系数,以及采取多种措施强化吸附床的传热效率。     

超临界二氧化碳水平管内层流混合对流换热数值模拟

为得到二次流对换热的强化作用,对恒壁温冷却工况下,超临界二氧化碳在水平微细圆管内的混合对流换热进行了数值模拟。分析了重力水平、冷壁面温度、入口雷诺数Re等参数变化时管道壁面的传热系数,管内浮升力引发的二次流、范宁摩擦系数沿管道的变化规律,引入相对二次流动能将二次流的强度定量表示出来。研究发现管内流体顶部温度高于底部,上母线传热系数远高于下母线且在超临界二氧化碳的拟临界温度附近达到峰值,二次流及范宁摩擦系数在入口区域变化最剧烈,重力加速度对管内流场产生重要影响。     

肋板式吸附床传热性能的数值模拟

设计了新型肋板式结构吸附床,建立了吸附床在非第一类边界条件的三维传热传质数学模型.应用计算流体动力学中有限控制体积方法对吸附床内传热特性进行了模拟计算,并通过研究吸附床内温度随时间的动态变化,分析了换热流体参数和吸附剂导热系数变化对床层传热特性的影响.计算结果表明,吸附剂的导热系数,换热流体流速、温度对床层传热特性影响显著且肋板式吸附床传热效率高,吸附床内温度分布均匀.     

套管式吸附床传热性能的数值模拟

建立吸附床的传热数学模型,对套管式吸附床的传热性能进行数值模拟,并对影响吸附床传热性能的因素进行分析。结果表明:吸附剂导热系数是影响吸附床传热性能的关键因素,减小床层厚度和缩小套管的尺寸也能够明显改善吸附床的传热性能。     

深部本煤层水力割缝卸压抽采煤层气应力场数值模拟

随着浅部煤炭资源逐渐枯竭，我国煤矿相继进入深部开采阶段。针对平顶山十矿深部煤层处在高地应力和高孔隙压力下，对水力割缝技术应用于深部本煤层抽采煤层气进行了数值模拟研究。分析了水力割缝破煤机理，建立了水力割缝卸压抽采深部煤层气平面应变有限元模型，得到了钻孔后和不同方向割缝后的应力场变化规律及其影响范围。钻孔后近孔地带应力平均下降66．6％，但在孔周区域产生应力集中区，应力降影响范围250—300mm。不同方向水力割缝后应力平均降低程度不同，与水平成40°割缝方向能达到卸压的理想效果，应力平均下降75．7％，应力降影响范围达3500mm。分析结果表明，水力割缝技术可达到使煤层钻孔地带卸压的目的，并且能够对煤与瓦斯突出的发生起到一定防治作用，可为深部本煤层卸压抽采煤层气选择最佳割缝方向提供理论指导。     

小型变压吸附制氧过程的数值模拟

比较了三种描述变压吸附过程的数学模型 [平衡模型、线性驱动力 (LDF)模型和孔扩散模型 ],建立了小型变压吸附分离空气制氧过程的LDF模型 ,并用建立的数学模型模拟了吸附压力、吸附时间、产品气量以及反吹量等工艺参数对变压吸附过程性能的影响     

烟气中低浓度二氧化碳吸附捕集中试试验研究

采用廉价的工业硅胶,通过三塔八步工业试验,对燃煤烟道气中低浓度CO2进行了吸附捕集,探讨了置换时间、吸附周期、顺放时间等工艺条件对产品气中CO2浓度的影响,结果表明,置换时间与吸附周期对CO2浓度影响最大,其次为顺放时间与产品气流量,返流工艺影响最小.采用工业硅胶可以在保证产品气流量的情况下,将产品气浓度提高至74%以上,有利于进一步降低CO2减排成本.     

氮气中一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷气体标准样品的研制

叙述了气体报警仪标定和检测使用的氮气中一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷气体标准样品的制备,以气相色谱法对其均匀性和稳定性进行考核,确保其数据准确可靠。     

氮气中一氧化碳、二氧化碳混合气体标准样品的研制

叙述气体报警仪标定和检测使用的氮气中一氧化碳、二氧化碳混合气体标准样品的制备,以气相色谱法对其均匀性和稳定性进行考核,确保其数据准确可靠。     

食品级二氧化碳中苯含量气相色谱分析方法的研究

实验采用气相色谱法分析二氧化碳中的痕量级组分气体——苯。主要影响因素有进样口温度、毛细柱温度、检测器温度、毛细柱流速、尾吹,对各项优化后测得精密度为0．2％,线性误差不大于±2％。该方法快速、准确,可应用于该标准物质的分析定值。     

分离氧化亚氮和二氧化碳的变压吸附方法研究

介绍了使用变压吸附方法分离氧化亚氮和二氧化碳的实验研究,使用自制的改性吸附剂TK-103,在0.2MPa的吸附压力下,可将实验配制的含N_2O混合气中的CO_2脱除至20×10-6以下,且净化气中的N_2O收率达到约80%,该方法具有操作压力低、CO_2脱除精度高、N_2O回收率高、设备投资低及操作能耗省的优点,特别适用于从己二酸尾气中回收提纯氧化亚氮。     

含二氧化碳天然气藏开发和二氧化碳驱标准体系建立方法

目前,含二氧化碳气藏的开发与利用给油气田开采带来了较大的难度,为安全、规范地进行油气田的开发与利用工作必须要依据一套可行的标准。因此,含二氧化碳天然气技术标准体系的建立对气田安全高效开发、二氧化碳驱油形成最佳生产秩序具有现实意义。本文根据含二氧化碳气田和低渗透油田的特点对这类油田标准体系的建立进行了体系定位,制定了体系的5个建立原则,形成了4个层次标准体系结构;该标准体系使现场操作可以做到有标可依、规范有序,为二氧化碳气藏合理开发利用提供保障。     

食品级二氧化碳中乙醇含量气相色谱分析方法的研究

本实验采用气相色谱法分析二氧化碳中的痕量级组分气体--乙醇.主要影响因素有进样口温度、毛细柱温度、检测器温度、毛细柱流速、尾吹,对各项优化后测得精密度为0.6%,线性误差不大于±2%.该方法快速、准确,可应用于该标准物质的分析定值.     

氮气中二氧化碳标准气体的研制

叙述了用于仪器、仪表校正和产品质量检测使用的氮气中二氧化碳气体标准样品的制备,以气相色谱法对其各项性能进行考核,确保其数据准确可靠.     

气相色谱法分析高纯二氧化碳中总烃

采用气相色谱法测定食品添加剂液体二氧化碳中总烃,方法简单,准确快速。     

二氧化碳中甲醇和乙醇的吸附分离

利用酒精厂尾气生产食品级二氧化碳需要脱除甲醇和乙醇.考察了二氧化碳中甲醇、乙醇在活性炭、ZSM-5、5A、NaY分子筛不同吸附剂上的动态吸附性能,讨论了吸附质分子极性、分子直径、吸附剂的表面极性、孔道结构等因素对吸附过程的影响.