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热冲击作用对干热岩起裂压力与裂隙扩展形态的影响

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地球物理学进展 2023年第4期38卷 1487-1496页

作者：刘帅柴军瑞薛熠白雪张劲松西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

在干热岩水力压裂中,低温水接触高温地热储层诱发热冲击会加速储层裂隙萌生与扩展,强化干热岩储层的压裂效果.本文提出了一种考虑热冲击效应的起裂压力预测公式,该模型将热应力作用和力学参数劣化作用耦合到起裂压力的计算中.建立了考... 详细信息

在干热岩水力压裂中,低温水接触高温地热储层诱发热冲击会加速储层裂隙萌生与扩展,强化干热岩储层的压裂效果.本文提出了一种考虑热冲击效应的起裂压力预测公式,该模型将热应力作用和力学参数劣化作用耦合到起裂压力的计算中.建立了考虑热冲击效应的热-水-力-损伤耦合模型,开展Morris全局灵敏度分析,研究了不同岩石初始温度、弹性模量、均质性指数、初始渗透率对水压裂隙扩展形态的影响.结果表明,水压裂隙的起裂是热冲击导致的抗拉强度劣化、冷收缩产生的热应力和孔隙水压力三者的共同作用的结果.随着岩石初始温度的升高,热应力和抗拉强度劣化的贡献越大,表明热冲击效应随着温度的升高而变得更加强烈.弹性模量、泊松比、热膨胀系数和表面换热系数的增加会降低起裂压力.表面换热系数和热膨胀系数是干热岩水力压裂过程中起裂压力的灵敏参数,并且与其他参数的相互作用较强.在EGS项目选址时,选择初始温度较高、弹性模量较大、初始渗透率较大和均质性指数较小的干热岩储层,有利于构建更复杂的裂隙网络.

关键词：干热岩水力压裂热冲击作用起裂压力裂隙扩展形态 Morris全局灵敏度分析

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热冲击作用下岩石宏细观破裂规律及其在地热开采中的应用

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热冲击作用下岩石宏细观破裂规律及其在地热开采中的应用

作者：董赟盛太原理工大学

学位级别：硕士

人类从未停止对地球奥秘的探索。随着发展需求的扩大和科技水平的进步,全世界对地球科学的研究逐渐向深部进军。深地工程在生产生活的各个领域都拥有着不可撼动的地位,如地热能开发利用、煤炭地下气化开采、高温隧洞设计施工、核废料深... 详细信息

人类从未停止对地球奥秘的探索。随着发展需求的扩大和科技水平的进步,全世界对地球科学的研究逐渐向深部进军。深地工程在生产生活的各个领域都拥有着不可撼动的地位,如地热能开发利用、煤炭地下气化开采、高温隧洞设计施工、核废料深埋储存等。这些深地工程都会受到高温作用的影响,且开发过程中大多伴随着温度的剧烈变化。而岩体在热冲击作用下的破裂特征和物理力学性能与常温环境不同,地表岩体工程的理论基础和技术体系难以适用,建设开发难度极大。因此对热冲击作用下岩体的破裂特征和物理力学性质演变规律进行分析研究,对深地工程开发的理论发展和实践应用具有重要意义。本文以华南地区某地热能开发示范工程为研究背景,采用宏细观物理力学试验与数值模拟相结合的研究方法,对以石灰岩为主的三种典型岩石（砂岩、石灰岩、花岗岩）进行分析研究。探究热冲击作用下岩石的细观热破裂特征和宏观物理力学性质演变规律。最后立足于工程应用,采用COMSOL Multiphysics5.4商业软件进行数值模拟计算,研究THM耦合作用下地热能开采期间储层岩体渗透性的演变规律,得到以下主要结论:（1）热冲击作用下石灰岩细观破裂规律。600℃范围内高温石灰岩在热冲击作用下,加热温度越高、冲击温差越大,热冲击作用效果越明显,石灰岩细观热破裂程度越高。（2）热冲击作用下石灰岩力学行为演变规律。600℃范围内高温石灰岩在热冲击作用下,加热温度越高、冲击温差越大,石灰岩宏观物理力学性能劣化程度越高。（3）三种岩石热冲击破裂特征及规律。三种典型岩石经过热冲击处理后,随加热温度的升高,其热破裂特征和物理力学性质演变规律具有相似性;随热冲击温差的增大,其热破裂特征及物理力学性质演变规律具有差异性。（4）THM耦合作用下地热储层渗透性演变规律。高温、大埋深储层有助于岩体发生热破裂和剪切破裂,进一步增强储层渗透性;且储层初始温度越高、埋深越大,渗透性越强。因此可以通过岩体所受热冲击程度和应力状态判断地热储层渗透性强弱程度。

关键词：地热开发热冲击作用岩石破裂特征物理力学性质多场耦合数值模拟

热冲击作用对涤纶滤料纤维性能影响的试验研究

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建筑热能通风空调 2016年第12期35卷 45-49,11页

作者：何建良沈恒根东华大学环境科学与工程学院

针对使用过程中烟气对滤料产生的短时间热冲击作用,以涤纶滤料纤维为研究对象,分别分析了热冲击作用下纤维细度、热冲击温度和热冲击时间对纤维性能的影响规律,结果表明:热冲击时间、热冲击温度、纤维细度均对涤纶纤维的断裂强力均为显... 详细信息

针对使用过程中烟气对滤料产生的短时间热冲击作用,以涤纶滤料纤维为研究对象,分别分析了热冲击作用下纤维细度、热冲击温度和热冲击时间对纤维性能的影响规律,结果表明:热冲击时间、热冲击温度、纤维细度均对涤纶纤维的断裂强力均为显著性影响;热冲击温度对纤维强度的影响呈先增加后降低的趋势;热冲击时间对涤纶纤维强度的影响也呈先增加再降低的趋势;而纤维细度在不同温度下表现出抵抗热冲击的变化规律不同。

关键词：热冲击作用热冲击时间热冲击温度纤维细度影响规律

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激光管状脉冲氙灯制造与使用若干问题讨论

仪表技术与传感器 1975年第3期 13-18页

自从激光技术出现至今,管状脉冲氙灯一直作为固体脉冲激光器最有效的激励光源,应用于多种激光应用技术中。它对固体激光器输出特性、稳定性、寿命等起着重要的影响。和固体激光器中其它激光元件比较起来,其存在的主要问题是易损坏、寿命... 详细信息

自从激光技术出现至今,管状脉冲氙灯一直作为固体脉冲激光器最有效的激励光源,应用于多种激光应用技术中。它对固体激光器输出特性、稳定性、寿命等起着重要的影响。和固体激光器中其它激光元件比较起来,其存在的主要问题是易损坏、寿命短,因而提高脉冲氙灯的性能,延长其工作寿命成为推广应用固

关键词：石英管工作寿命电极表面阴极溅射激光脉冲氙灯电子发射性能阴极材料冲击波效应灯管极间距极距热冲击作用杂质气体管状

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关于热冲击弹性问题的变分原理及有限元方程