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混杂纤维对脱硫石膏基复合胶凝材料性能影响 被引量：3
1
作者 吕方涛 周银笙 +3 位作者 孔德文 陈思翰 安红芳 王玲玲 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期127-132,共6页
掺加聚乙烯醇(PVA)纤维、玄武岩纤维(BF)及混杂纤维(PVA纤维与BF)对脱硫石膏基复合胶凝材料性能进行改性,研究纤维复合材料的力学性能、耐水性能及耐干湿性能;应用电镜扫描技术对复合材料的微观形貌进行观察,探讨纤维对脱硫石膏基复合... 掺加聚乙烯醇(PVA)纤维、玄武岩纤维(BF)及混杂纤维(PVA纤维与BF)对脱硫石膏基复合胶凝材料性能进行改性,研究纤维复合材料的力学性能、耐水性能及耐干湿性能;应用电镜扫描技术对复合材料的微观形貌进行观察,探讨纤维对脱硫石膏基复合胶凝材料的影响机制。结果表明:PVA纤维掺量为1.5%时复合材料力学性能较好,试样的绝干抗折强度和绝干抗压强度较空白组分别提升了92.55%和32.62%;混杂纤维掺量为0.9%时耐水性能较好,试样的抗折软化系数较空白组提升了46.60%、吸水率低至13.87%;混杂纤维掺量为0.6%时耐干湿性能较优,干湿强度系数较空白组提升了50.74%。 展开更多
关键词 聚乙烯醇(PVA)纤维 玄武岩纤维(BF) 混杂纤维复合材料 脱硫石膏 力学性能
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基于均匀化理论的混凝土等效弹性模量预测 被引量：2
2
作者 陈思翰 吕方涛 +2 位作者 黄威 王玲玲 孔德文 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第5期1609-1616,共8页
在细观层次上,将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及骨料-水泥砂浆间界面过渡区构成的三相复合材料,基于Python语言,运用蒙特卡罗方法建立具有周期性的混凝土单胞模型,结合均匀化理论和周期性边界条件,提出了考虑界面层作用的混凝土等效弹性... 在细观层次上,将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及骨料-水泥砂浆间界面过渡区构成的三相复合材料,基于Python语言,运用蒙特卡罗方法建立具有周期性的混凝土单胞模型,结合均匀化理论和周期性边界条件,提出了考虑界面层作用的混凝土等效弹性模量预测方法。采用已有文献结果验证了模型预测值的有效性,在此基础上,进一步研究单胞尺寸、界面层厚度、骨料体积率及骨料最大粒径对混凝土等效弹性模量的影响规律。结果表明,混凝土单胞模型可有效预测混凝土复合材料的弹性性能,与已有方法预测结果的误差范围为1.87%~4.97%,混凝土单胞模型的尺寸建议以150 mm为宜,20%~40%内的骨料体积率对混凝土等效弹性模量的影响最为明显,而界面层厚度与骨料最大粒径对混凝土弹性模量的影响较小,呈单调递减或单调递增的影响规律。 展开更多
关键词 混凝土 单胞模型 均匀化理论 周期性边界条件 等效弹性模量 骨料体积率
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热处理时间对磷石膏基复合胶凝材料劈裂抗拉性能的影响
3
作者 安红芳 付汝松 +4 位作者 陆跃贤 孔德文 罗双 王琳 吕方涛 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第2期545-552,共8页
通过恒温烘箱对磷石膏(PG)进行热处理,复掺灰钙粉、普通硅酸盐水泥、缓凝剂及减水剂制备磷石膏基复合胶凝材料(PGCM),研究热处理时间对PGCM的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度与劈裂抗拉强度折减系数、破坏形态、劈裂抗拉应力-应变曲线的影... 通过恒温烘箱对磷石膏(PG)进行热处理,复掺灰钙粉、普通硅酸盐水泥、缓凝剂及减水剂制备磷石膏基复合胶凝材料(PGCM),研究热处理时间对PGCM的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度与劈裂抗拉强度折减系数、破坏形态、劈裂抗拉应力-应变曲线的影响规律。结果表明:PGCM的劈裂抗拉强度随热处理时间的延长先增加后减小,当热处理时间为90 min时,PGCM的劈裂抗拉强度最大达到1.68 MPa;轴心抗压强度与劈裂抗拉强度折减系数随热处理时间的延长几乎都减小,PGCM的劈裂抗拉强度为轴心抗压强度的4.2%~9.2%;PGCM的破坏形态主要有中心开裂破坏、局部破坏和次要裂缝破坏;PGCM的劈裂抗拉应力-应变曲线先逐渐上升后呈直线下降。结合试验数据,得到PGCM的轴心抗压强度与劈裂抗拉强度的换算关系以及劈裂抗拉应力-应变上升段曲线方程,拟合结果与试验数据较吻合。 展开更多
关键词 热处理时间 磷石膏 复合胶凝材料 劈裂抗拉强度 破坏形态 应力-应变曲线 资源利用
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页岩气多层吸附的分子模拟与理论模型 被引量：10
4
作者 穆中奇 宁正福 +2 位作者 吕方涛 顾可名 刘蓓 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期69-76,84,共9页
用蒙特卡洛方法获得了储层条件下页岩气在有机质孔内的吸附等温线,并用分子动力学方法获得孔内气体分布与吸附层特征。基于热力学理论提出了表征过剩吸附的超临界气体多层吸附模型。通过用多层吸附模型与Langmuir模型拟合吸附等温线并... 用蒙特卡洛方法获得了储层条件下页岩气在有机质孔内的吸附等温线,并用分子动力学方法获得孔内气体分布与吸附层特征。基于热力学理论提出了表征过剩吸附的超临界气体多层吸附模型。通过用多层吸附模型与Langmuir模型拟合吸附等温线并分析拟合结果,说明多层吸附模型的合理性与优点。结果表明:非微孔中,页岩气发生双层吸附,靠近孔壁的第一吸附层受到的吸附作用远强于远离孔壁的第二吸附层,吸附层体积与温度、压力、孔宽无关,吸附层密度与孔宽基本无关。在宽1 nm的孔中,页岩气形成填充全部自由空间的吸附。超临界多层吸附模型拟合非微孔吸附等温线的效果与Langmuir模型同样良好,但其得到的吸附层厚度更准确,且能较准确计算吸附层密度随压力变化规律。 展开更多
关键词 气体吸附 多层吸附 分子模拟 超临界 页岩气
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致密储层表面双电层分子动力学模拟
5
作者 杨珊珊 宁正福 吕方涛 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期858-863,共6页
致密储层润湿性受储层表面双电层的微观影响显著,注CO_(2)已成为致密油藏高效开发的关键技术。为探究致密储层提高采收率方法如何影响界面双电层特性及润湿性,运用分子动力学模拟建立了致密储层表面双电层模型,探究温度为313 K、压力为2... 致密储层润湿性受储层表面双电层的微观影响显著,注CO_(2)已成为致密油藏高效开发的关键技术。为探究致密储层提高采收率方法如何影响界面双电层特性及润湿性,运用分子动力学模拟建立了致密储层表面双电层模型,探究温度为313 K、压力为20 MPa时致密储层表面双电层的特征,进而研究了相同条件下超临界CO_(2)在油水体系的传质作用以及在水岩界面的作用机制。分析结果表明:地层水中离子受不同静电作用影响,在岩石表面和体相中呈现不同密度分布,离带电岩石表面越远,净电荷密度越低;超临界CO_(2)扩散进入油相中降低原油黏度,扩散至水岩界面产生黏附作用,CO_(2)溶解使溶液中H+浓度增加,削弱了静电引力,强氢键作用产生的范德华力和静电力的共同作用使水膜更稳定,增强了水润湿性。该研究结果对致密储层微观理论发展具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 致密砂岩 双电层 分子动力学 润湿性
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古龙油页岩干酪根热解特性分子动力学模拟
6
作者 吕方涛 宁正福 +1 位作者 康瑛 刘蓓 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第6期1-10,共10页
古龙页岩油在开发过程中面临油气同出、油品差异大等问题,成烃演化后储层中流体组分组成是影响其有效开发的首要问题。针对上述问题,利用分子动力学模拟建立了古龙油页岩典型的干酪根基质模型,并在此基础上开展了不同温度下的干酪根热... 古龙页岩油在开发过程中面临油气同出、油品差异大等问题,成烃演化后储层中流体组分组成是影响其有效开发的首要问题。针对上述问题,利用分子动力学模拟建立了古龙油页岩典型的干酪根基质模型,并在此基础上开展了不同温度下的干酪根热解模拟,分析了干酪根热解产物组成以及干酪根基质孔隙结构变化。结果表明:在不同热解温度下,干酪根热解产物中的C1—C5短碳链烃类比例较高,对应着较高的气油比,这与古龙页岩油在实际开发过程中所得到的结果一致;干酪根热解效果随温度的升高而增强,而过高温度反而会抑制干酪根的热解,2500K为最佳热解温度;干酪根热解生成的大量产物堵塞干酪根基质孔隙且伴随着干酪根骨架的坍塌导致基质孔隙度降低,但伴随着后续排烃的进行使得孔隙度大幅上升,从而有利于干酪根热解的进一步开展。研究成果为古龙页岩油的赋存和运移以及实际现场开发中的有效动用提供了理论指导。 展开更多
关键词 古龙 页岩油 干酪根 热解 分子动力学模拟
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粗糙石英纳米孔隙甲烷流动分子模拟
7
作者 吕方涛 宁正福 +2 位作者 穆中奇 贾泽江 刘蓓 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期82-91,I0006,共11页
为研究纳米孔隙中的气体流动特征,采用蒙特卡洛和分子动力学模拟方法研究石英纳米孔隙中的甲烷赋存与流动特征,分析纳米孔隙大小、孔隙压力、孔隙压力梯度及孔隙表面粗糙度对气体吸附和流动的影响。结果表明:可以用修正滑脱的泊肃叶方... 为研究纳米孔隙中的气体流动特征,采用蒙特卡洛和分子动力学模拟方法研究石英纳米孔隙中的甲烷赋存与流动特征,分析纳米孔隙大小、孔隙压力、孔隙压力梯度及孔隙表面粗糙度对气体吸附和流动的影响。结果表明:可以用修正滑脱的泊肃叶方程描述石英纳米孔隙中的甲烷流动;纳米孔隙中的尺寸效应使气体的物性变化偏离体相特征;较高压力下,孔隙中的吸附气和自由气密度较高,气体分子间相互作用强,不利于气体的流动;粗糙孔壁吸附位点减少降低吸附性能,孔隙表面粗糙单元降低甲烷流动的有效孔径,与甲烷的相互作用增强,流动阻力增大,阻碍气体的流动。该结果对页岩气产能评价及提高气体采收率具有指导意义。 展开更多
关键词 页岩气 表面粗糙度 蒙特卡洛模拟 分子动力学模拟 气体采收率 粗糙石英 纳米孔隙 甲烷
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