砂?重晶石粉填料导热性能与传热机制研究     

贾海梁  朱子贤  周阳  孙强 《煤田地质与勘探》2022,50(11):162-173

地埋管地源热泵是浅层地热能利用的一种主要形式,回填材料的热物性尤其导热系数是影响热泵系统换热效率的关键。以砂和重晶石粉作为研究对象,探究不同重晶石粉掺比(体积分数)以及不同饱和度样品导热系数的变化规律;并基于体视镜、核磁共振分析等宏细观实验,揭示重晶石粉对回填材料导热系数提高的机制;最后,通过数值模拟手段研究该回填材料导热性能对换热效率的影响。研究表明:重晶石粉对回填材料导热系数的影响显著,掺比20%重晶石粉对回填材料导热系数提高的效果最好,最高可使导热系数提高52.09%;水的含量对导热系数影响也很显著,样品饱水后导热系数明显增加,相比干燥样品提高了4~5倍;重晶石粉对回填材料导热系数的提高主要由包裹效应和填隙效应引起,包裹效应为重晶石粉将砂颗粒表面包裹,而填隙效应则是重晶石粉将砂颗粒之间的孔隙填充;数值模拟结果证明重晶石粉提高回填材料导热系数进而提高地源热泵换热效率的可行性。研究成果为地源热泵回填材料的选择提供了参考。   相似文献   

工程岩体物理模拟研究中实验材料的选择与应用     

苏占东  周思哲  王成虎  孙进忠  曾扬农  张建勇  张明磊  王磊  朱卓辉  李小瑞 《地质论评》2022,68(6):2022112005-2022112005

工程岩体物理模拟实验是岩体工程问题研究的重要方法,其中物理模型材料的选择对于实验成功与否至关重要。为了提高岩体物理模拟的选材效率及实验准确性,在总结前人大量工程岩体（边坡工程、地下工程和地基工程）物理模拟研究进展的基础上,对不同类型的物理模拟模型材料应用情况进行综合分析。结果表明：传统相似材料模拟软岩骨料最常用的是河砂和石英砂,模拟硬岩骨料则是在河砂和石英砂的基础上进一步掺入重晶石粉用以调节级配及强度,胶结剂通常都是水泥、石膏或者两者混合的复合材料;新型相似材料的选用更多是根据所需解决的问题进行设计,常采用铁粉、熔融石英砂及陶瓷等作为骨料,高分子聚合物、酒精和松香等作为胶结剂。整体而言物理模拟实验材料的骨料粒径越大,强度也越大,但是相似模拟中不能使用粒径过大的骨料;材料的强度随着砂胶比的增大而减小。研究不同工程对象时还需根据其自身特点进行实验设计,在研究显著节理裂隙等对岩体破坏机制的影响时,需掺加煤粉、云母碎、珍珠岩以及发泡剂等辅助材料,以控制试样的节理、微裂隙、结构面和孔洞等。笔者等对工程岩体物理模拟实验材料的分析综述可为相关工程岩体物理模拟研究提供实验参考。  相似文献   

湿化膨胀与掺砂率对混合型缓冲材料THM耦合过程的影响分析     

魏天宇  王旭宏  吕涛  胡大伟  周辉  洪雯 《岩土力学》2022,(2)

加入辅助骨料后的混合型缓冲材料在保留了材料密封和防渗能力的同时,克服了纯膨润土导热系数低、施工性差的缺点,作为高放废物处置库缓冲材料的备选材料正在成为新的研究热点。基于室内试验数据,以多孔介质非饱和渗流理论为基础,考虑了膨润土湿化膨胀及密度、饱和度、导热系数等材料物理性质参数的实时变化,利用COMSOL Multiphysics软件建立了包含一条巷道及单个井孔的3D网格模型,计算模拟了100 a间屏障系统中膨润土-石英砂混合型缓冲材料的THM多场耦合演化过程,分析了各物理量的时间演化及空间分布规律,并通过不同工况分析了材料湿化膨胀以及掺砂率对屏障系统演化过程的影响。系统中材料温度、饱和度与距固化体、岩壁的距离呈相关性,应力整体以受压为主,变形呈先压缩后膨胀的趋势。其中,膨润土基材料的湿化膨胀作用对温度演化的影响很小,但会略微加速饱和进程,并使材料的应力-应变出现明显的时间演化及区域分布差异。井孔和巷道中靠近岩壁区域的应力上升较快,并且在巷道底板与井孔交界处出现了显著的竖向位移。提高掺量可以有效降低罐体表面温度,增强屏障系统散热能力,降低缓冲材料的历史最大应力,有效控制井孔轴线上的竖向位移,但也会削弱系统的防渗能力。  相似文献   

煤系固废协同固化盐渍土的力学特征与机理研究     

董晨曦  王念秦  李江山  陈新  闫旭升  马威 《煤田地质与勘探》2023,51(3):85-94

以干旱半干旱地区固体废弃物资源化利用为研究背景,利用煤系固废煤矸石(CG)、煤系偏高岭土(CMK)联合干旱区易获取的固废材料电石渣(CS)协同普通硅酸盐水泥(OPC)开发一种新型固化材料,探讨其固化干旱半干旱区盐渍土的力学性能与微观变化机理。基于室内实验,对比100%OPC固化盐渍土,研究不同矿区产出的CG以及煤矸石-煤系偏高岭土-电石渣协同固化剂(CGCMK-CS)替代52%、60%、68%、72%、84%OPC后各龄期的无侧限抗压强度(UCS)特征,并取特征组进行有害阴离子(Cl-、SO42-)浸出试验与微观测试,从微观角度对其强度变化机理进行探讨。结果表明,煤矸石–电石渣–煤系偏高岭土–普通硅酸盐水泥协同固化(CG-CMK-CS-OPC)体系具有良好的Cl-与SO42-结合能力,固化盐渍土后Cl-与SO42-浸出量是100%OPC的一半,其水化产物铝酸三钙能与盐渍土中的Cl-与SO42-生成AFm相产物,并使体系中的团粒内孔隙与团粒间孔隙向颗粒内与颗粒间孔隙转化,由此降低了盐渍土中盐分带来的危害。根据7 d UCS试验结果,使用山西运城CG固化体系的效果最佳,这与其活性钙质和铁铝...  相似文献   

新型高效吸水材料(γ-PGA)的农业应用研究初报   总被引：8，自引：0，他引：8  

张新民  姚克敏  徐虹 《南京气象学院学报》2004,27(2):224-229

对由南京化工大学制药与生命科学学院新研制的生物聚合高效吸水材料——γ—聚谷氨酸(γ—PGA)在农业上的应用前景进行了初步研究。试验结果表明,γ—PGA两次重复的平均吸水率可达到1108．4倍,比目前市售的聚丙烯酸盐类吸水树脂高2．85倍。γ—PGA对土壤水分的吸收率为30～80倍。γ—PGA的水浸液在土壤中有较强的保水力和较理想的释放效果,具有明显的抗旱促苗效应。用不同浓度PEG(6000)试剂(聚乙二醇)模拟土壤吸水力的种子发芽试验表明,γ—PGA有较强的吸水和保水能力,可明显提高小麦和玉米的发芽率。γ—PGA的直接拌种试验和γ—PGA水浸液的鲜切花保鲜试验对提高植物种子发芽率和延长保鲜期都有显著效果。为进一步发挥γ—PGA在农业上的应用价值,需要进一步开展植物—土壤—γ—PGA的水分平衡模型研究。  相似文献   

“ABC分析法”在罗家湾电站隧道施工材料管理中的应用     

张盛鲲 《四川地质学报》2002,22(Z1):53-54

将罗家湾电站施工的材料按所占比重的不同,划分为A、B、C三个部分,分别给予重点、一般、次要等不同程度的相应管理,以达到最经济、最有效地使用人力、物力、财力的目的。对工程施工具有可借鉴的实用价值。  相似文献   

电子设备接地线的长度与使用材料规格的探讨     

陈志辉  张春媚 《黑龙江气象》2007,(1):42-42

1引言电子设备的接地系统一般包括直流工作地、交流工作地、安全保护地,3种接地线在某一公共点接在一起后再通过等电位连接到接地体上。一个良好的接地系统除了必须有良好的接地体以外,接地线的长度和用材规格是极其重要的方面。实际工作中不同设备对接地线的长度和用材规格要求不一样,不同的参考资料给出的接地线长度、用材规格也往往不同,使工程技术人员容易混淆。因此,从理论上估算与校验显得非常重要。  相似文献   

结构振动控制智能材料研究及应用进展   总被引：2，自引：0，他引：2  

薛伟辰  郑乔文  刘振勇  李杰 《地震工程与工程振动》2006,26(5):213-217

压电材料、形状记忆材料、电（磁）流变体以及磁致伸缩材料是土木工程结构振动控制中经常采用的4种智能材料。本文概括介绍了4种智能材料的基本原理，系统总结了4种智能材料在土木工程结构振动控制中的研究与应用进展，最后指出了需进一步研究的方向。  相似文献   

浅层地下水氯代烃污染天然衰减速率的估算   总被引：1，自引：0，他引：1  

何江涛  程东会  韩冰  崔学慧 《地学前缘》2006,13(1):140-144

天然衰减恢复技术是恢复和控制浅层地下水氯代烃污染的技术之一,如何简便获取可靠的氯代烃衰减速率常数是该技术应用的一个关键。趋势线分析方法是一种简便有效的方法,在污染羽状体稳定的条件下,通过地下水流向上至少3口监测井的资料,能够比较准确地估算出污染物的天然衰减速率常数和生物降解速率常数。某氯代烃污染典型区的应用实例研究表明,该区四氯乙烯(PCE)的天然衰减速率常数和生物降解速率常数分别为0·000925d-1和0·000537d-1,证实该区浅层地下水中的PCE存在天然生物降解,但降解速率比较缓慢。忽略吸附作用的天然衰减容量计算所得出的天然衰减速率常数明显小于实际结果,说明尽管典型区包气带及含水层介质的有机碳含量很少,但它们对PCE的吸附作用不容忽视。  相似文献   

一类新型天然结构色宝石材料的初步研究     

张刚生  严俊 《矿产与地质》2006,20(3):323-324,F0003

应用光学显微镜及扫描电镜对双壳纲贝壳韧带结构色的研究表明,韧带具有非常美丽的结构色,可以做为宝石材料或收藏品.韧带结构色可能是由定向排列的纳米级文石及蛋白质纤维构成的光珊衍射引起的.韧带结构色的发现为宝石的颜色成因及光子带隙材料等研究提供了新的思路.  相似文献