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含天然气水合物饱和粉质沉积物三轴剪切试验

石油学报 2024年第6期45卷 1019-1030页

作者：骆汀汀张宸毅杨维好孙翔宋永臣中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室辽宁大连116024

为开发中国南海粉质储层中丰富的天然气水合物能源,对水饱和状态下含天然气水合物粉质沉积物进行力学特性研究。根据南海水合物岩心粒径曲线人工配制了粉质沉积物,并基于“先生成-再饱和-后固结”方法制备了水饱和状态下含天然气水合物... 详细信息

为开发中国南海粉质储层中丰富的天然气水合物能源,对水饱和状态下含天然气水合物粉质沉积物进行力学特性研究。根据南海水合物岩心粒径曲线人工配制了粉质沉积物,并基于“先生成-再饱和-后固结”方法制备了水饱和状态下含天然气水合物粉质沉积物,并在较低有效围压条件下开展了一系列三轴排水剪切试验。研究结果表明:(1)较低有效围压下粉质沉积物破坏强度随水合物饱和度增加呈现近似线性增长,水饱和状态下含相同饱和度水合物沉积物的破坏强度明显低于气饱和状态下其强度;(2)饱和度为40%的天然气水合物使粉质沉积物黏聚力增长了约4倍,内摩擦角则增长了约5.2°;(3)当有效围压增大时,纯粉质沉积物体应变持续减小,含水合物粉质沉积物体应变则先增后减;粉质沉积物体应变均随水合物饱和度增大而减小,而其体应变差值则逐渐缩小;(4)水合物胶结作用会降低沉积物初始固结程度,而沉积物剪切变形特性主要受到初始固结程度、水合物胶结作用和有效应力因素综合影响。因此,水合物饱和度降低导致的黏聚力降低、二次固结和剪切变形可能是中国南海天然气水合物开采诱发粉质储层变形的重要原因。

关键词：天然气水合物粉质沉积物水饱和状态三轴剪切试验强度变形特性黏聚力

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煤气化过程反应模型研究进展

化工进展 2024年第7期43卷 3593-3612页

作者：丁路王培尧孔令学白进于广锁李文王辅臣华东理工大学洁净煤技术研究所上海200237 华东理工大学含碳废弃物资源化零碳利用教育部工程研究中心上海200237 中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室山西太原030001

煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发... 详细信息

煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发新型高效的气化技术有重要的理论指导价值。同时,煤灰的流动性质是影响气化炉长周期稳定运行的关键指标。本文详细综述了煤气化过程的动力学模型、热力学模型、床层模型以及煤灰流动性的预测模型,对比了各类模型的优缺点、适用的条件以及描述气化过程的性能,指出了不同方法建立的模型存在的问题,为气化过程的总包反应模型建立提供了理论指导,并针对煤气化过程反应模型未来的研究重点进行了展望。

关键词：煤气化动力学模型热力学床层模型煤灰流动性预测模型

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硝酸铵细度对铵胺炸药性能的影响

火炸药学报 2024年第4期47卷 316-323页

作者：孙彦臣黄文尧梁昊李天浩牛草原胡洁方高杰安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232001

为研究硝酸铵细度对铵胺炸药性能的影响,以六亚甲基四胺作为可燃剂制备了一种胶状炸药—铵胺炸药;对多孔粒状硝酸铵进行破碎,分别过20、40、60、80目筛区分不同的细度,对混合各细度硝酸铵颗粒铵胺炸药基质的黏度、炸药的爆速和猛度进行... 详细信息

为研究硝酸铵细度对铵胺炸药性能的影响,以六亚甲基四胺作为可燃剂制备了一种胶状炸药—铵胺炸药;对多孔粒状硝酸铵进行破碎,分别过20、40、60、80目筛区分不同的细度,对混合各细度硝酸铵颗粒铵胺炸药基质的黏度、炸药的爆速和猛度进行了测试,对炸药进行了储存稳定性实验。结果表明,当硝酸铵细度由0~20目增至80目以上时,铵胺炸药基质的混合均匀性增加,基质的初始黏度由92828mPa·s增至148637mPa·s,基质黏度随着剪切时间增加而逐渐降低,铵胺炸药基质属于触变性流体;炸药的爆速由3569m/s增至4316m/s,猛度由26.00mm增至30.50mm,能量释放更集中,对周围介质的的冲击力提升;分别储存2d和120d的铵胺炸药,爆速降幅均小于5%;说明硝酸铵细度的增加可以提高铵胺炸药的爆轰性能和储存稳定性。

关键词：爆炸力学硝酸铵细度铵胺炸药黏度爆速猛度工业炸药六亚甲基四胺

等离子体氟改性TiO_(2)催化剂的制备及其光催化性能

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材料研究学报 2024年第2期38卷 141-150页

作者：周立臣中海石油(中国)有限公司湛江分公司湛江524000

以C_(2)H_(2)F_(4)为F源,用等离子体放电对TiO_(2)实现F改性制备TiO_(2)催化剂,并使用XRD、XPS、UV-vis、PL等手段表征其形貌和结构。以亚甲基蓝和油田废水作为污染物,研究外部环境对催化剂降解性能的影响和重复使用性能,并使用自由基... 详细信息

以C_(2)H_(2)F_(4)为F源,用等离子体放电对TiO_(2)实现F改性制备TiO_(2)催化剂,并使用XRD、XPS、UV-vis、PL等手段表征其形貌和结构。以亚甲基蓝和油田废水作为污染物,研究外部环境对催化剂降解性能的影响和重复使用性能,并使用自由基清除剂揭示其光催化机理。结果表明,催化剂添加量为8 g/L、pH值为6时,其对油田废水的降解效果最佳化学需氧量(COD)的去除率可达88%。同时,环境中的HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)、PO_(4)^(3-)、SiO_(3)2-能显著抑制光催化反应,而Cl^(-)的影响不大。羟基自由基(·OH)对光催化反应的影响更为关键。等离子体氟改性后,二氧化钛表面产生大量的≡Ti-F键和氧缺陷,实现了TiO_(2)的间隙F掺杂(Ti-O-F-Ti键),≡Ti-F和氧缺陷促进了光生电子-空穴向TiO_(2)表面转移。同时,间隙F掺杂在TiO_(2)价带上方产生杂质能级,使禁带宽度从2.98 eV收窄到2.82 eV,增强了这种催化剂在可见光区域的吸收,提高了其对油田废水的光催化降解效率。

关键词：无机非金属材料工业催化油田废水等离子体 TiO_(2)光催化

含天然气水合物泥质粉砂沉积物电阻率变化规律

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天然气工业 2024年第7期44卷 186-198页

作者：骆汀汀张宸毅陈雨露孙翔杨维好宋永臣朱一铭深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室·中国矿业大学中国科学院武汉岩土力学研究所海洋能源利用与节能教育部重点实验室·大连理工大学南京理工大学能源与动力工程学院

现有研究结果表明,研究含天然气水合物(以下简称水合物)泥质粉砂沉积物电阻率特性对于安全、高效开发水合物藏具有重要意义,但目前关于细粒沉积物中颗粒排挤型水合物影响的研究较少,尤其是对沉积物固结收缩、受力变形和剪切破坏过程中... 详细信息

现有研究结果表明,研究含天然气水合物(以下简称水合物)泥质粉砂沉积物电阻率特性对于安全、高效开发水合物藏具有重要意义,但目前关于细粒沉积物中颗粒排挤型水合物影响的研究较少,尤其是对沉积物固结收缩、受力变形和剪切破坏过程中储层电阻率的变化规律认识尚不充分。为此,采用3种制样方法制备了含不同饱和度水合物泥质粉砂沉积物,探究了沉积物在降温、水合物生成、N2气体驱替、水饱和、三轴固结和剪切破坏各阶段中电阻率的变化规律,并对固结和剪切阶段中电阻率的各因素敏感性进行了分析。研究结果表明:①水合物生成会急剧增大沉积物电阻率至1 kΩ·m以上,含20%和40%饱和度水合物沉积物电阻率差值超过350Ω·m,而水饱和过程则促使电阻率减小至40Ω·m以下;②有效围压由1.0 MPa增大到1.5 MPa时,饱和气状态下含20%饱和度水合物沉积物电阻率最大可降低253Ω·m,而饱和水状态下降幅约为2Ω·m;③沉积物导电能力受孔隙介质相态变化影响显著,主要机制为水合物生成堵塞导电通道,水饱和强化电流传导,而水合物胶结能力下降和孔隙气残余则会弱化电流传导。结论认为,孔隙介质和外部压力是影响泥质粉砂沉积物电阻率变化的两大重要因素,后续研究中应加强这些因素进行耦合分析,以期为海洋水合物开采过程中储层扰动风险预测提供理论支持。

关键词：天然气水合物泥质粉砂沉积物电阻率孔隙介质水合物饱和度有效围压水合物分解与再生成

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球状胶束中表面活性剂脱附的离子调控机制

计算物理 2024年第2期41卷 193-202页

作者：温伯尧高根英路熙关松涛骆政园白博峰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国石化新疆新春石油开发有限责任公司新疆乌苏833000

建立耦合伞状采样的粗粒度分子动力学方法,研究球状胶束中表面活性剂分子的脱附过程,揭示表面活性剂聚集数、盐种类及浓度对表面活性剂脱附过程的影响机制。发现球状胶束半径及偏心率均随聚集数增加而增大,盐浓度的影响主要取决于抗衡... 详细信息

建立耦合伞状采样的粗粒度分子动力学方法,研究球状胶束中表面活性剂分子的脱附过程,揭示表面活性剂聚集数、盐种类及浓度对表面活性剂脱附过程的影响机制。发现球状胶束半径及偏心率均随聚集数增加而增大,盐浓度的影响主要取决于抗衡离子的半径和吸附特性,半径更大、吸附更强的水杨酸根离子对胶束结构的影响更为显著;基于伞状采样方法获得了表面活性剂脱附自由能、脱附时间等关键参数,发现球状胶束中表面活性剂脱附自由能和脱附时间均随聚集数和盐浓度呈非单调变化,揭示其主要机制为离子吸附引起的静电屏蔽作用;发现自由能在表面活性剂脱附过程中起主导作用,结合胶束热力学理论发展了临界胶束浓度预测方法,获得了临界胶束浓度下胶束尺寸的分布范围。

关键词：胶束表面活性剂脱附离子调控分子动力学自由能计算

财务柔性是否会影响商业银行系统性风险?——基于信贷过度扩张与表外业务渠道

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系统工程理论与实践 2024年第5期44卷 1468-1484页

作者：顾海峰曹玉臣东华大学旭日工商管理学院上海200051

建立及完善商业银行财务柔性维度的监管机制,对于防控银行业系统性风险具有重要意义.文章选取2010–2021年中国上市银行季度数据,构建面板回归模型对财务柔性对银行系统性风险的影响及其作用机制进行了实证分析.研究表明:1)财务柔性对... 详细信息

建立及完善商业银行财务柔性维度的监管机制,对于防控银行业系统性风险具有重要意义.文章选取2010–2021年中国上市银行季度数据,构建面板回归模型对财务柔性对银行系统性风险的影响及其作用机制进行了实证分析.研究表明:1)财务柔性对银行系统性风险具有促进作用.相对于国有银行部门和经济下行期,财务柔性对银行系统性风险的促进作用仅存在于非国有银行部门和经济上行期.2)信贷过度扩张和表外业务在财务柔性与银行系统性风险的关系中承担着多重中介作用,财务柔性主要通过加剧信贷过度扩张与提高表外业务渠道来促进银行系统性风险,“财务柔性-信贷过度扩张/表外业务-银行系统性风险”的传导渠道均有效.3)资管新规与货币政策不确定性对两者关系具有非对称性调节作用.资管新规的实施会减弱财务柔性对银行系统性风险的促进作用,而货币政策不确定性提高则会加剧财务柔性对银行系统性风险的促进作用.4)区分财务柔性类型的进一步研究表明,现金柔性和债务柔性均对银行系统性风险具有促进作用.该成果将为提升银行财务柔性监管效率及防控中国银行业系统性风险提供重要的理论指导与决策参考.

关键词：财务柔性银行系统性风险信贷过度扩张表外业务

悬索桥竖弯涡振MTMD减振控制效果和参数优化研究

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桥梁建设 2024年第2期54卷 77-83页

作者：陈宇苑仁安王哲尧中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430056

为研究多重调谐质量阻尼器(Multiple Tuned Mass Damper,MTMD)抑制桥梁单阶涡振的性能,建立桥梁结构-MTMD系统竖弯涡振广义单自由度动力方程,以某大跨度悬索桥为背景进行MTMD减振控制效果和参数优化分析。采用数值方法求解动力方程,获... 详细信息

为研究多重调谐质量阻尼器(Multiple Tuned Mass Damper,MTMD)抑制桥梁单阶涡振的性能,建立桥梁结构-MTMD系统竖弯涡振广义单自由度动力方程,以某大跨度悬索桥为背景进行MTMD减振控制效果和参数优化分析。采用数值方法求解动力方程,获得系统在简谐涡激力下达到稳态谐振时结构的动力放大系数和MTMD对结构的附加模态阻尼比,并与单一频率调谐质量阻尼器(Single Tuned Mass Damper,STMD)的减振控制效果进行对比,然后以附加模态阻尼比为目标对MTMD进行参数优化。结果表明:MTMD比最优参数STMD拥有更宽的控制频带和更好的减振效果,经优化后的MTMD减振性能优于最优参数STMD。实际应用MTMD时,应选择较大广义质量、5~7种频率规格,并根据二者找到无量纲频率范围和各TMD阻尼比的惟一最优取值。

关键词：悬索桥竖弯涡振多重调谐质量阻尼器参数优化动力放大系数附加模态阻尼比振动控制

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基于孔变形的复合材料连接件疲劳性能分析

复合材料学报 2024年第3期41卷 1516-1527页

作者：刘学术王学尧大连理工大学运载工程与力学学部大连116033

在复合材料的实际应用中,以装配组件或紧固件失效作为复合材料螺栓连接失效的判定准具有极大的风险性。在分析复合材料疲劳损伤发展特点的基础上,本文提出了一种基于连接孔变形的螺接结构疲劳寿命预测方法,并以碳纤维复合材料双钉单剪... 详细信息

在复合材料的实际应用中,以装配组件或紧固件失效作为复合材料螺栓连接失效的判定准具有极大的风险性。在分析复合材料疲劳损伤发展特点的基础上,本文提出了一种基于连接孔变形的螺接结构疲劳寿命预测方法,并以碳纤维复合材料双钉单剪及单钉双剪连接拉-拉疲劳性能实验数据对模型进行了验证。结果表明:连接孔的变形量能很好地反映连接结构疲劳损伤的发展过程,本文所提的疲劳寿命预测模型的最大误差不超过-3.62%,装配间隙的存在可导致连接件疲劳寿命下降高达64.8%。

关键词：复合材料螺栓连接疲劳寿命孔变形装配间隙