煤层气解吸滞后定量分析模型

发布时间：2017-06-24 10:02

  本文关键词：煤层气解吸滞后定量分析模型，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对煤解吸滞后过程解、吸附量和速度变化特征,提出了煤层气解吸滞后定量分析模型。根据煤解吸滞后现象分析,结合"墨水瓶"理论,通过引入滞后因子α,提出了煤吸附-解吸模型,揭示了煤吸附-解吸过程质量变化的解吸滞后机理;通过比较解、吸附过程速度,提出了考虑煤基质吸附-解吸过程孔隙率变化的扩散方程,该方程中扩散系数直接可以反映吸附-解吸过程时间异步问题。基于Comsol计算平台,实现了煤层气解吸滞后定量分析模型的数值求解。数值模拟结果显示不同煤阶煤样的等温吸附实验数据验证了α值的合理性,拟合数据表明随煤阶提高,α值越大,解吸滞后程度越大;吸附-解吸过程中扩散系数的变化趋势相反,吸附过程中扩散系数随时间减小,吸附速率随时间减小,解吸过程中,其值随时间增大,解吸速率随时间增大,通过扩散系数得到的解、吸附速率变化趋势与实验室结果一致,证明了此参数的合理性,进而可用来分析解吸滞后现象在时间上的变化趋势。
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;长江大学岩土力学与工程研究中心;山东大学岩土与结构工程研究中心;
【关键词】： 煤 解吸滞后 双扩散模型 滞后因子 扩散系数
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2015CB057906) 国家自然科学基金资助项目(51379200,51225902)
【分类号】：TE37
【正文快照】： 目前在煤层气开采领域,普遍认为煤的吸附和解吸过程是完全可逆的,然而大量的实验和生产资料证明,部分煤体存在解吸滞后现象,即解吸等温线总位于吸附等温线上方,吸附与解吸过程不同步,实际排采过程中应遵循煤的解吸曲线。目前已有大量关于煤吸附问题的研究,然而对于解吸滞后的

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本文编号：477781