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混合粒径散体岩石非线性渗流的试验研究

矿业研究与开发 2011年第5期31卷 27-29,98页

作者：刘玉王为奎蒋红旗梁忠雨中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州市221116 徐州师范大学机电学院江苏徐州市221116 江苏徐州空军学院航空弹药系江苏徐州市221000

由于渗流引起的动力灾害多发生在破碎岩体中,因此研究破碎岩体的渗流特性是非常必要的。利用MTS815.02岩石力学试验系统及破碎岩石渗透仪,采用稳态渗透法和轴向位移控制法测定了混合粒径的煤、煤矸石及灰岩在承压过程中非Darcy流的渗透... 详细信息

由于渗流引起的动力灾害多发生在破碎岩体中,因此研究破碎岩体的渗流特性是非常必要的。利用MTS815.02岩石力学试验系统及破碎岩石渗透仪,采用稳态渗透法和轴向位移控制法测定了混合粒径的煤、煤矸石及灰岩在承压过程中非Darcy流的渗透特性,得到了渗透特性随孔隙率的变化规律。研究结果表明:混合粒径破碎岩体中的渗流为非达西渗流,混合粒径岩石在压实过程中随孔隙率φ的减小渗透率k逐渐减小、非达西流β因子变大,渗透率的量级为10-14～10-13 m2,而非达西流β因子的量级为1010～1011m-1,该研究可为解决破碎岩石渗流的工程问题提供一定的参考。

关键词：破碎岩石孔隙率渗透率非达西流因子

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试验压力机对岩石损伤过程声发射参数的影响

矿业研究与开发 2013年第3期33卷 64-66,88页

作者：梁忠雨陈占清王璐珍莘海德中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州市221008 军事交通学院基础部天津300161

通过使用普通弹性试验机和MTS-815刚性试验机对岩石进行单轴压缩实验,同时采集大理岩和红砂岩在损伤断裂过程中的声发射信号参数。通过分析声发射信号参数,探索性地得到压力机械对岩石损伤过程声发射参数的影响。结果表明:无论普通还是... 详细信息

通过使用普通弹性试验机和MTS-815刚性试验机对岩石进行单轴压缩实验,同时采集大理岩和红砂岩在损伤断裂过程中的声发射信号参数。通过分析声发射信号参数,探索性地得到压力机械对岩石损伤过程声发射参数的影响。结果表明:无论普通还是刚性试验机,声发射信号曲线与应力曲线对应都比较好,基本上能够反映出岩样在受压过程声发射特征的变化规律;采用普通试验机,在加载初期,声发射信号很不明显,而刚性试验机则不同;普通试验机不能得到较完整的应力应变曲线,而刚性试验机则可以得到;普通试验机在岩样破坏瞬间会释放大量的弹性能,导致声发射信号不能真实反映岩石破坏时的声发射特征,而刚性试验机恰恰可以避免这一现象的发生,因此声发射试验应该使用刚性试验机。

关键词：声发射岩石力学试验机械力学性能

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加载速率对岩石声发射信号影响的试验研究

矿业研究与开发 2010年第1期30卷 12-14,95页

作者：梁忠雨高峰杨晓蓉冯叔忠蔺金太军事交通学院基础部天津300161 中国矿业大学理学院江苏徐州市221008

加载速率对岩石声发射信号的总体影响是巨大的。通过采集大理岩和红砂岩单轴压缩声发射信号,分析计算了不同加载速率下的声发射过程时间序列的参数,得到了声发射信号与加载速率的变化关系,结果表明,不同加载速率下的声发射信号特征具有... 详细信息

加载速率对岩石声发射信号的总体影响是巨大的。通过采集大理岩和红砂岩单轴压缩声发射信号,分析计算了不同加载速率下的声发射过程时间序列的参数,得到了声发射信号与加载速率的变化关系,结果表明,不同加载速率下的声发射信号特征具有明显的不同,随着加载速率的增大,能率和振铃率都随之增大,而产生的能量和振铃计数的总和却逐渐减少小,加载速率的不同,在某种意义上还会影响到岩石的破坏方式,加载速率越大,岩石的破坏越趋于剧烈。

关键词：岩体破裂声发射加载速率信号采集

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单轴下岩石声发射参数的分形特征

力学与实践 2009年第1期31卷 43-46页

作者：梁忠雨高峰蔺金太冯叔忠郑治国军事交通学院基础部天津300161 中国矿业大学理学院徐州221008 不详

通过采集大理岩和红砂岩单轴压缩声发射信号,引入关联分维函数,计算了不同应力水平下的声发射过程时间序列的关联维数,得到了关联分维数与应力水平的变化关系.结果表明,在同一应力水平下,随着m值的增大,AE过程的分形特征越不明显;在不... 详细信息

通过采集大理岩和红砂岩单轴压缩声发射信号,引入关联分维函数,计算了不同应力水平下的声发射过程时间序列的关联维数,得到了关联分维数与应力水平的变化关系.结果表明,在同一应力水平下,随着m值的增大,AE过程的分形特征越不明显;在不同应力水平下,关联分维数不同,AE过程参数具有不同的自相似和分彤程度.同时发现,声发射过程参数的分形特征具有一定的尺度范围.

关键词：岩石力学声发射分形关联维数

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低共熔溶剂抑制煤自燃的机理

煤炭学报 2024年第4期49卷 1917-1930页

作者：戚绪尧王涛张兰君胡杰辛海会梁忠秋中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室江苏徐州221116 江苏海洋大学环境与化学工程学院江苏连云港222005 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110000

化学阻化是防治煤自燃的重要手段之一,提出了一种基于低共熔溶剂(DES)的类离子液体阻化方法。首先,采用加热法制备并筛选了7种室温低共熔溶剂,分析了不同DES处理后煤样的官能团及热力学特性变化规律,在此基础上采用密度泛函理论分析了DE... 详细信息

化学阻化是防治煤自燃的重要手段之一,提出了一种基于低共熔溶剂(DES)的类离子液体阻化方法。首先,采用加热法制备并筛选了7种室温低共熔溶剂,分析了不同DES处理后煤样的官能团及热力学特性变化规律,在此基础上采用密度泛函理论分析了DES中氢键强度对煤理化性质的改性差异,推导了低共熔溶剂的阻化机制及其最佳氢键强度。研究结果表明:DES处理后煤中氢键网络被破坏重排,脂肪烃与芳香烃相对丰度增加了10%~37%,脂肪族支链结构参数降低了9.38%~20.65%,含氧官能团(C=O和C—O)相对丰度下降了22.88%~56.94%,游离的小分子化合物和矿物质被溶出。DES处理后煤的蒸发脱附阶段质量损失和吸氧增重阶段的吸氧量减小,低温氧化阶段和热分解阶段放热量降低,减小幅度分别为8.94%~77.51%和5.40%~26.20%。氢键受体(HBD)作用点位电负性越强,与氢键供体(HBA)形成的DES团簇氢键强度越大。DES中氢键强度与煤中氢键网络破坏程度呈正相关关系,与吸氧增重阶段的吸氧量和低温氧化放热量及矿物质脱除率呈局部相关性。DES通过溶解煤中活性成分削弱煤的低温氧化强度。并通过促进氢键重排,将低热稳定性氢键转换为热稳定性更高的环状氢键四聚体和OH—N氢键,以此提高煤的断键吸热量。但过高的氢键强度将会抑制活性侧链的脱除和溶解,因此抑制煤自燃的低共熔溶剂的最佳氢键强度应控制在69.45~160.00 kJ/mol。

关键词：低共熔溶剂煤自燃量子化学计算氢键

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混合电解槽制氢系统选型及评估方法

高电压技术 2024年第6期50卷 2653-2662,I0015页

作者：李建林梁忠豪赵文鼎李光辉李明国家能源用户侧储能创新研发中心(北方工业大学) 北京100144 国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830011

电解槽是光伏电解水制氢技术的关键设备,其性能的优劣是影响制氢技术发展的关键因素。目前已被投入工程应用的电解槽有碱性电解槽(alkaline electrolyzer,AEL)和质子交换膜电解槽(protonexchange membrane electrolyzer,PEMEL),两类电... 详细信息

电解槽是光伏电解水制氢技术的关键设备,其性能的优劣是影响制氢技术发展的关键因素。目前已被投入工程应用的电解槽有碱性电解槽(alkaline electrolyzer,AEL)和质子交换膜电解槽(protonexchange membrane electrolyzer,PEMEL),两类电解槽在经济性和技术性方面各有优劣。因此,提出混合电解槽应用技术。首先,提出层次分析-熵权法综合评估方法,按照所提方法求得混合电解槽系统最优选型;其次,将混合电解槽系统应用在光储耦合制氢系统中,并搭建其仿真模型;在此基础之上,进行3类电解槽多个性能指标对比分析。结果表明,混合电解槽成本为同容量PEMEL设备成本的56%,且混合电解槽电解效率可达91.5%,验证了所提方案的适用性。

关键词：质子交换膜电解槽碱性电解槽制氢层次分析法熵权法评估选型

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基于积雪数据的HBV模型改进及应用

水文 2024年第1期44卷 26-32页

作者：俞炜博梁忠民河海大学水文水资源学院江苏南京210098

大渡河流域内站点分布较少,历史观测数据不足,给该地区的融雪径流预报带来困难。基于欧洲中期天气预报中心提供的最新一代高分辨率陆面再分析数据集ERA5-Land,将积雪覆盖率和积雪平均深度引入度日因子雪量计算公式中,对HBV模型的积融雪... 详细信息

大渡河流域内站点分布较少,历史观测数据不足,给该地区的融雪径流预报带来困难。基于欧洲中期天气预报中心提供的最新一代高分辨率陆面再分析数据集ERA5-Land,将积雪覆盖率和积雪平均深度引入度日因子雪量计算公式中,对HBV模型的积融雪模块进行改进,以提升融雪径流计算的可靠性。以大渡河上游为研究对象,选取1961—2018年的水文气象资料对模型进行率定和验证,并以2019年为例进行试预报研究。结果表明,通过引入ERA5-Land再分析数据,以及对积融雪模块进行改进,发挥了其在模拟积融雪上的优势,有效提升了融雪径流预报精度,对大渡河流域具有适用性。研究成果可为稀缺资料地区融雪径流模拟预报提供经验。

关键词： HBV模型水文预报 ERA5-Land 积雪平均深度积雪覆盖率大渡河流域

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基于混合电解槽制氢系统的功率分配技术

电力系统自动化 2024年第13期48卷 9-18页

作者：李建林赵文鼎梁忠豪缪惠宇袁晓冬国家能源用户侧储能创新研发中心(北方工业大学) 北京市100144 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

光伏(PV)电解水制氢技术是实现PV消纳和绿电制氢的重要手段。在波动电源输入状态下,电解槽制氢系统运行稳定性及制氢经济性存在较多问题。针对这些问题,提出基于混合电解槽制氢系统的PV制氢方案,采用碱性电解槽(AEL)制氢系统与质子交换... 详细信息

光伏(PV)电解水制氢技术是实现PV消纳和绿电制氢的重要手段。在波动电源输入状态下,电解槽制氢系统运行稳定性及制氢经济性存在较多问题。针对这些问题,提出基于混合电解槽制氢系统的PV制氢方案,采用碱性电解槽(AEL)制氢系统与质子交换膜电解槽(PEMEL)系统相结合的方法,提出混合电解槽制氢系统功率优化控制技术和容量配置方法,在实现不同类型电解槽组合运行、合理配置的基础上,提升制氢性能。结果表明,混合电解制氢系统与单一AEL制氢技术相比,制氢量提升了5%,波动率大幅降低,制氢成本相较于PEMEL电解水制氢系统大幅降低。采用功率优化控制技术后,同等功率运行下,制氢量提升。单一电解槽处于波动工况下,采用阵列轮换方式保证了电解槽系统安全运行。研究结果可以为实现PV消纳以及多类型电解槽安全运行模式提供参考。

关键词：光伏发电碱性电解槽质子交换膜电解槽容量配置功率分配

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融雪补给型河流径流概率预报方法

应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 123-132页

作者：李彬权朱畅畅梁忠民陈云瑶蒋晓蕾河海大学水文水资源学院江苏南京210098 水安全与水科学协同创新中心江苏南京210024 水利部珠江水利委员会技术咨询(广州)有限公司广东广州510611 扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225009

基于水文模型的径流预报不可避免存在不确定性,特别是融雪型补给河流径流预报结果不确定度更大.分别建立考虑融雪的新安江模型和退水曲线法用于汛期(包括融雪期)和枯季退水期的径流预报,并集成误差自回归校正模型,以提高实时预报精度;... 详细信息

基于水文模型的径流预报不可避免存在不确定性,特别是融雪型补给河流径流预报结果不确定度更大.分别建立考虑融雪的新安江模型和退水曲线法用于汛期(包括融雪期)和枯季退水期的径流预报,并集成误差自回归校正模型,以提高实时预报精度;综合确定性预报结果和水文不确定性处理器,建立日径流概率预报模型,采用精度评价和可靠度评价两类指标评定概率预报精度.为验证提出的概率预报框架的有效性,以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区开展研究.结果表明:新安江日模型在率定期和验证期的多年平均确定性系数均为0.85,整体精度较高;经误差校正后,预报精度得到进一步的提高,在延长预见期的基础上保证了预报精度;日径流模型分布函数中位数的预报精度均在一定程度上优于原始的确定性预报,提供的90%置信区间覆盖率和离散度分别在90%左右和0.40以下,表明其能以相对较窄的区间覆盖大部分实测值,具有较高的可靠度.研究成果可为研究区的防洪发电调度及风险管理提供技术支撑.

关键词：新安江模型度日因子实时预报校正水文不确定性处理器融雪径流概率预报