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J-GLOBAL ID：202102215101381507   整理番号：21A2586545

石炭中のメタン脱着-拡散の動力学過程のマルチスケール格子Boltzmannシミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Multiscale Lattice Boltzmann Simulation of the Kinetics Process of Methane Desorption-Diffusion in Coal

著者 (7件)： Peng Zhigao (College of Civil Engineering, Hunan City University, China) ,  Peng Zhigao (Key Laboratory of Key Technologies of Digital Urban-Rural Spatial Planning of Hunan Province, Hunan City University, China) ,  Deng Zongwei (College of Civil Engineering, Hunan City University, China) ,  Deng Zongwei (A Dual Innovation Platform Combining Production, Education, and Research with Science and Technology of the Construction Industry of Hunan Province, Hunan City University, China) ,  Feng Haoxiong (College of Civil Engineering, Hunan City University, China) ,  Liu Shenggui (School of Mechanics & Civil Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), China) ,  Li Yingjun (State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), China)
資料名： ACS Omega  (ACS Omega)
巻： 6  号： 30  ページ： 19789-19798  発行年： 2021年 
JST資料番号： W5044A  ISSN： 2470-1343  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 石炭におけるメタン脱着と拡散特性は,炭層メタン生産性に影響する主要因である。本論文では,石炭のマルチスケール多孔質体におけるメタン移動のための格子Boltzmannモデルを開発した。シミュレーションにおいて,マクロ孔/破壊におけるメタンの拡散はFickの法則に従うと仮定され,石炭マトリックス中のそれはKnudsen拡散として扱われる。さらに,Langmuir吸着動力学方程式を用いて,メタン吸着と脱着の動的プロセスを記述した。結果は以下のことを示した。(1)石炭の比表面積と破壊比率は,水圧破砕の採用によって増加して,それはガス脱着-拡散効率を促進する可能性があった。(2)メタンの流れと拡散は互いに密接に関連している。ガス拡散性が乏しいとき,脱着拡散は排水強度を増加させることによって効果的に加速されるが,ガス拡散性が微細であるとき,流速はメタン脱着にほとんど影響しない。実際に,もし推定メタン拡散係数が10-5m2/sのオーダー以下であるならば,より多くの注意をその精度に払うべきである。そうでなければ,得られた結果は実際の値から大きな偏差を持つかもしれない。(3)石炭の平均孔径の典型的範囲において,気孔サイズの増加によるガス脱着速度成長は,そのより大きな平均気孔サイズのため,開発において,低いランクの石炭をより有利にした。貯留層圧力の低下と共に,低及び高ランク石炭は中級石炭よりメタンを容易に脱着した。(4)炭層メタン脱着-拡散プロセスの速度研究において,得られた結果の精度は,脱着速度定数が1061/s未満であるならば,吸着と脱着速度定数に依存するかもしれない。Copyright 2021 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 拡散係数 ,  吸着 ,  *シミュレーション ,  *脱着 ,  *石炭 ,  排水 ,  気孔 ,  流速 ,  ガス拡散法 ,  拡散過程 ,  脱着速度 ,  アルカン
準シソーラス用語： 炭層メタン ,  *マルチスケール ,  貯留層 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 石炭及びコークスの性質,組成,分析,試験  (YE04030T)

物質索引 (1件)： メタン

タイトルに関連する用語 (9件)： 石炭 ,  メタン ,  脱着 ,  拡散 ,  動力学 ,  過程 ,  マルチスケール ,  格子 ,  シミュレーション