前置CO_(2)混合压裂裂缝扩展与波及范围数值模拟研究

为了明确前置CO_(2)混合压裂的裂缝扩展行为和波及范围,以预测CO_(2)多级复合压裂改造规模,优化工艺参数,开展了不同液量及排量下纯CO_(2)和混合压裂的裂缝形态与波及范围数值模拟研究。结果表明,CO_(2)注入的扩散范围随着注入总量的增加而增大;CO_(2)持续注入可以促进裂缝的扩展,较低的注入排量和长时间的注入周期有利于CO_(2)持续扩散至地层,大排量的注入和短的注入周期有利于裂缝的持续扩散;混合压裂可以有效促进裂缝的持续扩展。研究成果对CO_(2)混合压裂参数优化具有一定指导意义。

CO_2的温室效应饱和度分析及其大气体积分数预测模型

通过精确的LBLRTM逐线积分模式建立CO_2体积分数变化模型,分析了CO_2的温室效应饱和度,并对未来地表温升的变化趋势进行了预测.结果表明,目前CO_2的持续排放只能使其在680cm^(-1)强吸收带中心达到饱和,而在未来相当长一段时间内,其仍将通过该吸收带的翼区以及1 000cm^(-1),1 350cm^(-1)与1 900cm^(-1)等弱吸收带对地表红外辐射表现出强烈的吸收,CO_2的温室效应还远未达到饱和;如果按照当前CO_22.2(mL/·m^(-3))/a的年排放速率,CO_2的大气体积分数将会持续增加,从而造成地表温度不断升高,到2056年,地表温升将会达到2K.

N_2/CO_2混合气体对甲烷爆炸的影响

将N2和CO2按一定比例混合,从极限氧体积分数、爆炸极限和抑爆效果3个方面研究了N2/CO2混合气体对甲烷爆炸的影响。结果表明:(1)随着惰性混合气中N2含量的增加,极限氧体积分数呈线性下降;(2)任何配比的惰性混合气对爆炸上、下限的影响都可以近似认为是线性变化的;(3)惰性混合气中CO2含量越高,抑爆效果越好。同时,得到的拟合公式能预测N2和CO2任何配比时甲烷的爆炸极限。实验结果能对甲烷实际生产时的惰化处理提供基础数据和依据。

新疆吐哈盆地中侏罗世古大气CO_2重建

新疆吐哈盆地北缘中侏罗世早期的三道岭植物群中包含大量的银杏类和茨康类植物,从银杏类中选择一种似银杏属植物(似银杏(未定种)),同时从茨康类中选择两种拟刺葵属植物(华丽拟刺葵和狭叶拟刺葵)分析角质层特征,获取3种植物的气孔参数值.似银杏属的气孔指数为4.1%,而华丽拟刺葵和狭叶拟刺葵的气孔指数非常接近,分别为4.8%,4.7%.利用似银杏属和拟刺葵属植物的气孔指数(平均值分别为4.10%,4.75%)开展气孔指数法和气孔比率法重建新疆吐哈盆地中侏罗世早期的古大气CO2体积分数.气孔指数法获得的CO2体积分数分别为4.510×10-3,3.523×10-3,均落在GEOCARBⅢ可信误差范围之外.气孔比率法重建的CO2体积分数分别为1.770×10-3,1.530×10-3,处于GEOCARBⅢ可信误差范围之内,说明对于恢复侏罗纪的CO2体积分数而言,气孔比率法比气孔指数法更加可靠.比较气孔比率法获得的两个CO2体积分数,发现1.770×10-3比1.530×10-3更接近GEOCARBⅢ的最佳拟合线,表明银杏类植物化石获得的古大气CO2体积分数更加准确.最后,确定出新疆吐哈盆地中侏罗世阿连期到巴柔期的CO2体积分数为1.770×10-3.

大气压N_2-O_2混合气纳秒脉冲表面介质阻挡放电建模仿真

大气压N2-O2混合气ns脉冲表面介质阻挡放电(SDBD)机理是等离子体气动激励与流动耦合作用机制研究的重要内容。为此,耦合等离子体化学反应动力学方程和考虑能量的等离子体漂移-扩散方程组,建立了大气压下N2-O2混合气ns脉冲放电的2维模型。考虑15种粒子、对应的电子碰撞反应以及35个化学反应过程,得到了SDBD的伏安特性、电荷分布和能量分布。综合分析电荷及电子能量分布结果表明,高能电子撞击是产生离子的主要方式,而低能电子的累积和离子在电场驱动下的定向运动是使放电呈现非平衡的重要原因。将计算结果与实验获得的伏安特性数据、放电形态和光谱分析结果进行了比照分析,发现2者比较相符,验证了模型的可靠性。

基于有限体积元方法的大气污染L^2估计

文中用有限体积元方法来研究二维大气污染模式问题,选取试探函数空间为一次元函数空间,检验函数空间为分片常数函数空间,得到了全离散有限体积一次元格式,并对之进行了误差分析,给出了L2估计,结果表明由这种方法得到的数值解能有效地逼近精确解,具有一定的现实意义.

CO 2-原油体系体积系数测定及预测模型

为了确定地层注入CO 2对原油体积系数的变化规律,以XJ油田57025井为例,开展不同温度、压力、CO 2含量及含水率条件下的原油体积测定实验,同时对比现有体积系数预测模型并加以修正。结果表明:注入CO 2摩尔分数相同的条件下,混合流体体积系数随压力的增加而减小,随温度的升高而增大;温度和压力相同的条件下,混合流体体积系数随CO 2摩尔分数的增加而增大;温度、压力和CO 2摩尔分数相同的条件下,混合流体体积系数随含水率的增加而减小。修正后的体积系数预测模型考虑因素更为全面,平均相对误差仅为1.98%,可满足工程计算精度要求。

CO_2与有机液体混合物的作用机理研究

CO2与有机液体混合物的作用机理研究对于CO2驱提高采收率具有指导性意义,研究温度、压力、组成等因素对于CO2在有机液体中的溶解度和体积膨胀系数的影响,有助于揭示CO2与有机液体混合物的作用机理。选取石油醚、航空煤油、原油三个有机混合物体系,测定不同压力、温度的条件下的溶解度和体积膨胀系数,从体系内分子间作用力的角度分析温度对于溶解度和体积膨胀系数的影响,从组成有机混合物的烷烃的分子链长度角度分析不同的组成对于溶解度和体积膨胀系数的影响。

NO、NO2和O2的混合气体溶于水的体积变化规律

有关于NO、NO2和O2的混合气体通入水中体积变化的计算题型，在“氮族”计算题中占很大比例．

新型CO2和CH4混合标气标校流程及方法

基于光腔衰荡法Picarro G-1301型甚高分辨率分析仪自组装新型CO2和CH4混合标气标校系统,研究建立了简便高效的标校流程和方法.该系统操作简便,运行稳定,工作标气消耗更少,线性好,对环境大气浓度范围的CO2和CH4的分析精度分别优于0.06×10-6mol.mol-1和0.3×10-9mol.mol-1,准确度分别在±0.05×10-6mol.mol-1和±0.4×10-9mol.mol-1内,满足世界气象组织全球大气观测网(WMO-GAW)对温室气体分析标校及标气分级传递的质量要求,可保证本底大气CO2和CH4网络化观测数据的可溯源性和国际可比性,已应用于中心标校实验室和本底站大气CO2和CH4混合标气的标校和传递.

有限体积元数值方法在大气污染模式中的应用

运用有限体积元方法分析求解大气污染模型问题,分别选取试探函数空间和检验函数空间为一次元函数空间和分片常数函数空间,并且给出L2估计和H1估计,通过数值实验与有限差分方法进行分析与比较,说明其有效性.为改善大气污染问题的模拟提供实用有效的方法.

A^2/O工艺法深化处理混合污水的试验研究

建立了A^2/O工艺处理工业和生活的混合污水的工艺流程.试验结果表明,在系统稳定运行的情况下,可以初步达到对该混合污废水的去除,深化调节A^2/O工艺中的C/N、C/P、缺氧好氧体积比等参数对污水中有机物的去除具有强化效果.尤其针对磷含量较高的污废水,通过控制C/P比在30左右能够达到高效除磷的效果.最终出水水质满足GB 18918-2002的一级B标准.

运用晶种多步生长法与等体积法制备单分散SiO_2微球的研究

以氨水作催化剂、正硅酸乙酯为硅源、乙醇为溶剂制备了SiO2微球,比较研究了晶种多步生长法与等体积法对制备SiO2微球形貌、分散性等的影响。SEM、激光粒度等分析表明,两种方法均可制备出单分散、符合光子晶体组装要求的SiO2微球;制备粒径≤250 nm的单分散SiO2微球,宜采取晶种多步生长法;制备粒径≥500 nm SiO2微球,可以采用等体积快速混合法。

NaHSO_3-Na_2SO_3混合液对大麦幼苗生长和细胞分裂的影响

研究SO2 在生物体内的衍生物———亚硫酸氢钠和亚硫酸钠混合液 (1:3,mol·L-1) (以下简称亚硫酸氢钠 )对大麦 (Hordeumvulgare)幼苗生长发育和根尖细胞分裂的效应。幼苗生长发育依赖于亚硫酸氢钠的浓度和接触时间 ,在一定浓度范围内 ,大麦幼苗的高度和根系发育与处理时间之间具有正的线性相关 ;幼苗高度、根长、根系体积和干重与处理浓度之间具有负的线性相关。高浓度亚硫酸氢钠短时间处理或低浓度长时间处理 ,能导致根尖细胞有丝分裂指数下降 ,并使根尖中具有微核的细胞明显增多 ,部分细胞核发生固缩。在 0 .1～ 5 .0mmol·L-1浓度范围内 ,随着处理浓度的提高 ,微核细胞比率增高 ;相同浓度处理时 ,随着处理时间的延长微核细胞率呈上升趋势。结果表明 :SO2 衍生物对大麦种子萌发、幼苗生长发育和细胞分裂具有毒性作用 ,并可引起根尖细胞遗传物质的损伤。

一维大气污染模型的二次有限体积元方法

运用有限体积二次元格式来分析求解大气污染模型问题,选取试探函数空间为Lagrange型二次元函数空间,检验函数空间为分片常数空间,并且给出了L2估计,结果说明该方法具有较高的精确性和有效性.

铈镁铝混合氧化物同时吸附NO、SO_2的研究

用共沉淀法制备了二氧化铈和镁铝水滑石混合物 ,考察了催化剂的制备条件 :晶化时间、焙烧温度、铈含量对该混合氧化物在富氧条件下同时吸附SO2 ,NO的性能影响。结果表明 ,本实验室制备的铈镁铝混合氧化物对SO2 。

合肥上空大气二氧化碳Raman激光雷达探测研究

Raman激光雷达是用于大气成分探测与特性研究的有效工具.介绍了中科院安徽光学精密机械研究所自行研制的一台用于测量低对流层大气CO2时空分布的Raman激光雷达系统,并进行了一系列观测实验和对比分析.系统选用波长355nm的紫外激光作为光源,利用光子计数卡双通道采集大气中N2和CO2的Raman后向散射信号与Li-7500型H2O/CO2分析仪进行对比标定,通过反演获得了大气CO2水平与垂直方向时空分布廓线,并且获得了合肥地区大气边界层CO2的夜变化趋势.结果表明,大气CO2在空间的分布相对均匀,Raman激光雷达与CO2分析仪变化趋势一致性较好,能够对大气CO2时空分布进行有效、连续的观测.

机器学习中混合特征选择对模式预报广西春夏气温的订正研究

针对机器学习中单一特征选择方法性能不优良,结果稳定性差的问题,提出Spearman相关系数和XGBoost特征重要性混合的特征选择方法(SpearmanXgb),并结合RF、XGBoost和LightGBM 3种机器学习算法对ECMWF模式预报的广西春夏近地面2 m气温进行订正。结果表明:(1)混合特征选择方法在训练时间和均方根误差两方面,均优于单一的Spearman相关系数和XGBoost特征重要性特征选择方法,即训练时间减少19.7%和10.3%,均方根误差下降0.94%和0.64%。(2)3种模型预测的气温平均均方根误差相比模式分别下降了7.04%、7.47%和7.37%;预报前期(24~96 h)XGBoost的预报效果较好,预报中后期(120~240 h)LightGBM的预报效果较好。(3)由于广西东南部和东北部地形以山地、丘陵为主,地形较复杂,且易受台风、华南前汛期等复杂天气过程影响,气温变化幅度较大,ECMWF模式和3种机器学习模型对这两个地区的预报误差都较高。(4)利用SHAP值分析模型结果对各特征取值幅度的敏感程度,检验表明更准确的入选特征可不同程度降低模型的RMSE,为改善ECMWF模式预报效果提供了思路。

基于大气压微波等离子体的二氧化碳转化研究

由CO_(2)造成的温室效应已成为全球面临的重要气候问题。针对目前处理技术存在能耗大、工艺复杂、环境污染等问题,本文提出了一种基于大气压微波等离子体的快速清洁的处理方法,使用大气压微波等离子体系统实现CO_(2)的快速转化,通过通入Ar与CO_(2)的混合气体,将CO_(2)转化为CO和O_(2),其中CO_(2)的转化率最高可达19.37%;研究了微波输入功率、混合气体配比、气体流速及混合进气管长度对转化率的影响,得到了最优反应条件,研究结果表明大气压微波等离子体转化CO_(2)具有良好的工业应用前景。

2-甲基-1,3-丙二醇水溶液密度和粘度的测定及关联

常压下采用密度瓶测定了纯液体2-甲基-1,3-丙二醇（MPO）及不同浓度的MPO＋水二元体系在298．15-367．15K范围的密度；用乌氏粘度计测定了纯液体MPO及该二元体系在相应温度下的粘度。结果表明：MPO及其水溶液的密度和粘度均随温度升高而减小，密度呈线性衰减，粘度呈指数衰减；一定温度下MPO＋水二元体系的密度随浓度变化大约在70％处出现了一极大值。同时分别由密度和粘度实验数据计算了不同温度及组成下该二元体系的超额摩尔体积V^E和混合粘度变化△η，结果V^E和△η均为负值，说明产生了负偏差。并由实验数据拟合出Grunberg-Nissan模型中的MPO-水体系的二元交互参数△gη，它与温度和组成均有关。