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煤體微觀三維重構及其滲流特徵(精)

作者：王剛//韓冬陽//程衛民|責編:李雪
出版社：科學
ISBN：9787030686602

出版日期：2022/11/01
裝幀：精裝
頁數：210

人民幣：RMB 198 元售價：元

內容大鋼

本書基於CT三維重建和數值模擬，提供了一種探索微細觀尺度下煤體結構特徵及滲流規律的方法。主要內容包括CT三維重建方法、煤體孔裂隙結構的定量表徵、瓦斯滲流模擬和注水滲流模擬、人造孔裂隙模型、應力-滲流耦合特性、流固共軛傳熱模擬及熱變形機理、溫-壓耦合條件下的變形特徵等。
本書可供從事礦業工程、岩土工程及多孔介質材料傳質傳熱等領域的科研人員以及高等院校相關專業師生閱讀參考。

作者介紹

王剛//韓冬陽//程衛民|責編:李雪

前言
第1章  緒論
  1.1  概述
  1.2  基於CT掃描的數字岩心技術研究進展及評述
  1.3  煤體孔裂隙結構的國內外研究現狀
  1.4  煤體滲流的國內外研究現狀
  1.5  研究內容和技術路線
  參考文獻
第2章  CT掃描技術的基本原理
  2.1  概述
  2.2  電腦斷層掃描技術的基本原理
  2.3  CT設備部件及功能
  2.4  CT掃描的實驗流程
  2.5  小結與討論
  參考文獻
第3章  煤體微觀結構的三維重建
  3.1  概述
  3.2  CT圖像降噪
  3.3  圖像閾值分割
  3.4  表徵單元體選取
  3.5  煤體結構的三維重建
  3.6  小結與討論
  參考文獻
第4章  基於CT重建的煤體孔裂隙結構表徵
  4.1  概述
  4.2  煤體孔裂隙結構的定性分析
    4.2.1  基於灰度直方圖的煤體結構分析
    4.2.2  煤體三維孔裂隙結構的定性表徵
  4.3  煤體孔裂隙結構的定量分析
    4.3.1  煤體孔裂隙結構的微觀參數分析
    4.3.2  孔隙網路模型的建立
  4.4  煤體孔裂隙結構的分形幾何概述
    4.4.1  分形幾何的基本概念及定義
    4.4.2  分形維數的計算
  4.5  孔裂隙結構和滲流參數與分形維數的關係
    4.5.1  孔隙率與分形維數的關係
    4.5.2  連通性與分形維數的關係
    4.5.3  滲透率與分形維數的關係
  4.6  小結與討論
  參考文獻
第5章  煤體微觀結構的瓦斯滲流模擬
  5.1  概述
  5.2  瓦斯流動速度參數辨析
  5.3  瓦斯滲流參數提取
  5.4  非達西滲流影響因素的分析
    5.4.1  有效孔隙率對非達西滲流的影響
    5.4.2  滲透率與非達西係數對非達西滲流的影響
  5.5  煤體非達西係數經驗公式優選
  5.6  小結與討論
  參考文獻

第6章  煤體微觀結構的注水滲流模擬
  6.1  概述
  6.2  掃描實驗及三維重建
  6.3  流固耦合模擬設置
    6.3.1  流固耦合模型
    6.3.2  單元格演算法
    6.3.3  材料屬性
    6.3.4  模擬方案
  6.4  注水滲流模擬結果分析
    6.4.1  滲流過程分析
    6.4.2  初始流速對滲流的影響
    6.4.3  壓力梯度對滲流的影響
  6.5  小結與討論
  參考文獻
第7章  含人造裂隙的煤體三維重建及有限元模型的建立
  7.1  概述
  7.2  插值演算法
  7.3  含人造裂隙煤體的三維重建
  7.4  含人造裂隙煤體有限元模型的建立
  7.5  小結與討論
  參考文獻
第8章  人造裂隙-死端孔隙結構的注水滲流特徵
  8.1  概述
  8.2  煤樣的選擇與圖片處理
  8.3  基於人造孔隙技術的注水滲流模擬
    8.3.1  人造孔隙技術
    8.3.2  注水滲流模型
    8.3.3  注水滲流模擬方案
  8.4  滲流結果與分析
    8.4.1  滲流分佈特徵
    8.4.2  死端孔對滲流變化規律的影響
    8.4.3  連通孔-裂隙-死端孔隙結構的滲流規律
  8.5  小結與討論
  參考文獻
第9章  基於煤體微觀結構的應力-滲流耦合特性
  9.1  概述
  9.2  煤體應力載入模型的構建
  9.3  煤體應力-滲流耦合模型的構建
  9.4  載荷作用下煤體結構特徵
    9.4.1  煤體整體的應力、形變特徵
    9.4.2  煤體整體結構在不同載入速度、圍壓條件下的能量變化特徵
    9.4.3  煤體局部孔隙結構的應力特徵
    9.4.4  煤體局部孔隙、裂隙結構的應變特徵
  9.5  煤體的注水滲流特徵
  9.6  煤體結構的應力-滲流耦合特性研究
    9.6.1  模型整體的不同形變程度對於滲流的影響
    9.6.2  局部孔隙、裂隙結構形變程度對於滲流的影響
  9.7  小結與討論
  參考文獻
第10章  煤體微觀結構的流固共軛傳熱和熱變形模擬

  10.1  概述
  10.2  CT三維重建的傳熱和變形模型
    10.2.1  流固共軛傳熱模型
    10.2.2  熱載荷作用下的骨架變形模型
  10.3  共軛傳熱的模擬結果分析
  10.4  煤體骨架熱變形與孔裂隙結構的模擬結果分析
    10.4.1  煤體骨架熱變形
    10.4.2  煤體孔裂隙結構的熱變形
  10.5  不同煤體微觀結構的共軛傳熱和熱變形特徵分析
    10.5.1  煤體微觀孔裂隙結構的特徵分析
    10.5.2  溫度作用下煤體不同孔裂隙結構的滲流特性
    10.5.3  溫度作用下煤體不同孔裂隙結構的變形特徵
  10.6  小結與討論
  參考文獻
第11章  煤體溫-壓耦合下微觀結構特性模擬
  11.1  概述
  11.2  實驗和方法
  11.3  煤體變形模型構建
    11.3.1  原理介紹
    11.3.2  幾何模型構建
    11.3.3  溫-壓耦合作用下的煤體變形模型
  11.4  溫-壓耦合作用下的煤體結構特徵分析
    11.4.1  煤體結構的三維重構及分形特徵
    11.4.2  溫-壓耦合作用下煤體結構的特徵
    11.4.3  煤體內部微觀孔裂隙結構的變形特徵
  11.5  小結與討論
  參考文獻
第12章  煤體孔裂隙結構和滲流特性的綜合表徵方法
  12.1  概述
  12.2  CT實驗及核磁共振實驗
  12.3  孔裂隙結構的可視化表徵
    12.3.1  孔裂隙結構的三維重建
    12.3.2  飽水狀態下的核磁成像
  12.4  煤體結構的定量表徵
    12.4.1  CT三維重建的孔裂隙結構量化
    12.4.2  NMR對孔隙結構參數的表徵
    12.4.3  孔隙率的綜合表徵
    12.4.4  孔裂隙的連通性
  12.5  基於核磁共振的影響煤體滲流因素的研究
    12.5.1  不同注水時間下的滲流特性
    12.5.2  注水壓力對滲流特性的影響
  12.6  小結與討論
  參考文獻

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