油頁(yè)巖原位開采的工業(yè)發(fā)展前景廣闊,但其對(duì)地下水環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。因此,對(duì)ICP原位開采技術(shù)中冷凍墻冷凍過程中地下水溫度場(chǎng)及流場(chǎng)變化進(jìn)行研究,探討其特征及作用機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上提出合理可行的冷凍墻設(shè)計(jì)方案,可為經(jīng)濟(jì)有效防治油頁(yè)巖原位開采造成地下水環(huán)境的影響提供理論依據(jù)。本論文在查明油頁(yè)巖原位開采中冷凍墻技術(shù)的基礎(chǔ)背景,認(rèn)識(shí)油頁(yè)巖原位開采技術(shù)的原理的基礎(chǔ)上,建立了冷凍墻制冷系統(tǒng)與水文地質(zhì)綜合模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)油頁(yè)巖原位開采冷凍墻技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究,分析不同影響因素對(duì)溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的影響規(guī)律及機(jī)理,并在此基礎(chǔ)上提出合理可行的冷凍墻設(shè)計(jì)方案,研究所得結(jié)果如下:（1）通過實(shí)驗(yàn)可知,介質(zhì)為粗砂時(shí)形成的凍結(jié)壁最厚,溫度下降最快,其次為中砂,最后為細(xì)砂。在相同介質(zhì)條件下水力梯度大的流速快,凍結(jié)壁厚度擴(kuò)張慢,且凍結(jié)壁薄。不同水力梯度及介質(zhì)條件下形成的流場(chǎng)共同點(diǎn)為冷凍井上游等水位線向冷凍井排列軸線下凹,凍結(jié)壁下游的水位線也凹向冷凍井排列軸線,在不受凍結(jié)壁擾流影響后,水流速度大小均一,方向單一。不同水力梯度下凍結(jié)范圍不同,凍結(jié)壁范圍越大,水流方向改變?cè)酱�。�?）對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行概化,建立油頁(yè)巖原位開... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 研究方法及技術(shù)路線
第2章 冷凍墻對(duì)地下水溫度場(chǎng)與流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)原理
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)熱物理性質(zhì)
        2.1.3 凍結(jié)過程中溫度場(chǎng)與流場(chǎng)發(fā)展規(guī)律
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.4 本章小結(jié)
第3章 冷凍墻對(duì)地下水溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的影響分析
    3.1 地下水溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的變化特征
        3.1.1 細(xì)砂介質(zhì)
        3.1.2 中砂介質(zhì)
        3.1.3 粗砂介質(zhì)
    3.2 不同介質(zhì)及水力梯度條件對(duì)溫度場(chǎng)的影響
        3.2.1 不同水力梯度條件下冷凍墻對(duì)溫度場(chǎng)的影響
        3.2.2 不同介質(zhì)條件下冷凍墻對(duì)溫度場(chǎng)的影響
    3.3 不同介質(zhì)及水力梯度條件對(duì)流場(chǎng)的影響
        3.3.1 不同水力梯度條件下冷凍墻對(duì)流場(chǎng)的影響
        3.3.2 不同介質(zhì)條件下冷凍墻對(duì)流場(chǎng)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 冷凍墻對(duì)地下水溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
        4.1.1 流體狀態(tài)方程
        4.1.2 物質(zhì)運(yùn)動(dòng)基本定律
        4.1.3 有限容積法基本思想
        4.1.4 數(shù)值模擬方法
    4.2 冷凍墻對(duì)地下水溫度場(chǎng)及流場(chǎng)的數(shù)值模擬
        4.2.1 設(shè)計(jì)幾何模型
        4.2.2 邊界條件
        4.2.3 定義參數(shù)
        4.2.4 選擇求解方法
        4.2.5 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
        4.2.6 實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬冷凍墻范圍對(duì)比分析
    4.3 冷凍墻影響因素分析
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)對(duì)冷凍墻的影響
        4.3.2 土體初始溫度對(duì)冷凍墻的影響
        4.3.3 流體流速對(duì)冷凍墻的影響
        4.3.4 水的對(duì)流換熱系數(shù)對(duì)冷凍墻的影響
        4.3.5 冷凍井溫度對(duì)冷凍墻的影響
    4.4 冷凍墻優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
        4.4.1 非干擾區(qū)描述
        4.4.2 試驗(yàn)場(chǎng)地概況
    4.5 非干擾區(qū)面積影響因素
        4.5.1 冷凍井?dāng)?shù)量
        4.5.2 冷凍墻形狀
        4.5.3 冷凍井間距
        4.5.4 冷凍井溫度
        4.5.5 地下水流速
        4.5.6 冷凍墻設(shè)計(jì)方案
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
參考文獻(xiàn)
指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介
    1.指導(dǎo)教師
    2.作者簡(jiǎn)介
    3.發(fā)表學(xué)術(shù)論文
    4.參加科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]油頁(yè)巖原位裂解用注熱管柱數(shù)值傳熱模擬與試驗(yàn)研究[J]. 白文翔,孫友宏,周科,李強(qiáng),賈瑞.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2018(04)
[2]油頁(yè)巖的開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 陳麗,付強(qiáng),王桂英,謝小銀,孔麗,孫純國(guó).  石化技術(shù). 2018(01)
[3]世界油頁(yè)巖研究開發(fā)利用現(xiàn)狀——并記2015年美國(guó)油頁(yè)巖會(huì)議[J]. 馬躍,李術(shù)元,藤錦生,錢家麟.  中外能源. 2016(01)
[4]世界油頁(yè)巖資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀[J]. 侯吉禮,馬躍,李術(shù)元,藤錦生.  化工進(jìn)展. 2015(05)
[5]國(guó)外油頁(yè)巖資源開發(fā)利用進(jìn)展[J]. 管鑫,李丹東,韓冬云,朱濤,曹傳洋,馮晨辰,張廣仨,曹祖賓.  當(dāng)代化工. 2015(01)
[6]油頁(yè)巖開發(fā)利用技術(shù)進(jìn)展[J]. 羅萬江,蘭新哲,宋永輝.  化學(xué)工業(yè). 2014(09)
[7]油頁(yè)巖資源勘探開發(fā)現(xiàn)狀及前景分析[J]. 錢衛(wèi).  煤炭加工與綜合利用. 2014(06)
[8]油頁(yè)巖原位加熱井下溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力研究[J]. 高孝巧,楊浩,熊繁升,呂健國(guó).  斷塊油氣田. 2014(03)
[9]油頁(yè)巖原位開采地下冷凍墻緩沖距離研究[J]. 李淑敏,趙大軍,劉玉民,隗延龍.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2013(12)
[10]世界油頁(yè)巖資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 馬玲,尹秀英,孫昊,付寶山.  世界地質(zhì). 2012(04)

博士論文
[1]油頁(yè)巖原位開采對(duì)地下水化學(xué)特征的影響實(shí)驗(yàn)研究[D]. 邱淑偉.吉林大學(xué) 2016
[2]油頁(yè)巖原位開采地下冷凍墻溫度場(chǎng)的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉玉民.吉林大學(xué) 2015
[3]油頁(yè)巖原位開采對(duì)地下水環(huán)境的影響研究[D]. 姜雪.吉林大學(xué) 2014
[4]油頁(yè)巖原位開采地下冷凍墻聯(lián)合制冷系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張金寶.吉林大學(xué) 2014

碩士論文
[1]油頁(yè)巖資源綜合開發(fā)利用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究[D]. 邵風(fēng)雨.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[2]我國(guó)油頁(yè)巖開發(fā)利用政策研究[D]. 許容.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[3]油頁(yè)巖不同開發(fā)方式生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究[D]. 楊萌堯.吉林大學(xué) 2012
[4]油頁(yè)巖原位開采地下冷凍墻制冷系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 于磊.吉林大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3173351