[本科生课题] Master role conversion between diffusion and seepage on coalbed methane production

bossliu 通过bossliu

[本科生课题] Master role conversion between diffusion and seepage on coalbed methane production


状态:招募结束

结束时间:2019.6.16

开始时间:2019.6.15

挑战人:王婧 太原理工大学


课题进展:

待更新


课题背景:

自然界中的煤体是结构复杂的多孔介质,为了研究瓦斯在煤层中的运移形态,将煤体的孔隙结构简化为孔隙-裂隙双重介质模型:

  • 煤是由基质和将基质切割分离的裂隙网络共同组成;
  • 裂隙网络为游离瓦斯的赋存场所和流动通道,瓦斯运移形式符合Darcy定律;
  • 基质中的孔隙网络则既赋存有吸附态的瓦斯又赋存有游离态的瓦斯,瓦斯运移形式符合Fick扩散定律。

当煤层没有受到采动或抽采的影响时,裂隙和基质中的瓦斯处于动态平衡状态,裂隙和基质间存在质量交换,但从宏观上看却没有物质传递。

一旦煤层受到采动或者抽采影响,在煤层和煤壁之间压差和浓度差的作用下,煤层内的吸附瓦斯和游离瓦斯会同时分别以Fick扩散和Darcy渗流的形式向煤壁运移;与此同时,由于裂隙系统中的瓦斯渗流速度远大于孔隙系统中的瓦斯扩散速度,破坏了煤层内的动态吸附平衡状态,基质瓦斯压力要大于裂隙瓦斯压力,进而孔隙系统中的瓦斯要扩散到基质表面进入裂隙,即孔隙系统和裂隙系统之间将发生质量交换;对于孔隙系统是流出,对于裂隙系统是流入,孔隙系统相当于是裂隙系统均匀分布的内质量源。

问题:能否定量评价煤层瓦斯抽采中渗流与扩散的作用?对瓦斯抽采参数优化又能提供哪些指导?


基础要求:

  • 学有余力
  • 了解煤层瓦斯抽采的工程背景
  • 具有一定的英文读写能力

通过本计划将掌握如下知识/技能:

  • 文献的检索与管理
  • 煤层瓦斯运移理论
  • 使用COMSOL软件模拟煤层瓦斯运移
  • 数据处理
  • Origin作图
  • 英文论文的撰写
  • 英文论文的投稿

老师提供的指导包括但不限于:

  • 提供学习素材(书+软件操作+论文)
  • 论文思路梳理
  • 论文逻辑修正
  • 论文行文优化
  • 每两周至少一次进展讨论

预期成果:

  • 完成一篇英文论文并投至目标SCI源期刊

如果感兴趣,想挑战一下自己,请联系刘清泉老师

[本科生课题] Master role conversion between diffusion and seepage on coalbed methane production插图
识别二维码添加刘清泉老师微信,请注明:姓名+年级+专业

关于作者

bossliu

bossliu administrator

清醒 专注 努力

发表评论

Captcha Code