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火山通道岩浆流动动力学模型在天池火山喷发过程中的应用
被引量：
2
1
作者
魏海泉
Melnik
O
+2 位作者
刘永顺
barmin
A
Sparks
RSJ
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第12期3007-3013,共7页
在圆柱形火山通道的下部,岩浆上升速度与岩浆粘度、密度及压力有关。这时的流体动力学过程可以应用一般的牛顿流体模型。火山通道中部气泡化岩浆上升时,液相和气相的转化符合质量守恒方程,混合相总体符合动量守恒方程。其中气泡形成与...
在圆柱形火山通道的下部,岩浆上升速度与岩浆粘度、密度及压力有关。这时的流体动力学过程可以应用一般的牛顿流体模型。火山通道中部气泡化岩浆上升时,液相和气相的转化符合质量守恒方程,混合相总体符合动量守恒方程。其中气泡形成与生长过程符合达西定律与数密度方程。在火山通道靠上部的碎屑化带里,不同组分符合质量守恒方程,混合相总体符合动量守恒方程。天池火山千年大喷发时,通道直径是62m。岩浆房内的岩浆含有约3%体积百分数的气泡,气泡体积在65%时岩浆破碎,颗粒离开通道时的速度是145ms^(-1),而气体离开通道时的速度是170ms^(-1)。气体颗粒分散相出口压力是12.2MPa。在破火山口塌陷之前,岩浆房内气泡体积可高达30%～40%。与此同时,碎屑化发生时岩浆的孔隙度也增加到70%～75%左右。这时的出口压力降低至7～8MPa,出口气体速度增加到180ms^(-1)。气象站碱流质寄生火山喷发对应的喷发通道直径是40m,喷发以气体出口速度15～25ms^(-1)的弱爆破性喷发和侵出式喷发为特征。这时浮岩的孔隙度比千年大喷发的孔隙度低,为48%～61%,而浮岩密度高,为1.01～1.35gcm^(-3)。在侵出相喷发时最高释放率可以达到42m^3s^(-1)(致密岩石当量 DRE),孔隙度变化范围是70%～80%。
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关键词
火山通道动力学模型
千年大喷发
寄生火山活动
天池火山
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职称材料
大气环境电子束材料表面强化机理数值模拟
被引量：
1
2
作者
邓永锋
林榕
+3 位作者
韩先伟
谭畅
R.N.Rizakhanov
A.A.
barmin
《火箭推进》
CAS
2011年第2期60-66,共7页
建立了大气环境电子束材料表面强化过程的多阶段数值模型,用于对电子束与材料表面层的相互作用过程和结构与相变过程进行研究。通过应用这一模型,使得对材料表面强化中电子束传输、温度演化和相变动力学等多参数研究成为可能,由此建立...
建立了大气环境电子束材料表面强化过程的多阶段数值模型,用于对电子束与材料表面层的相互作用过程和结构与相变过程进行研究。通过应用这一模型,使得对材料表面强化中电子束传输、温度演化和相变动力学等多参数研究成为可能,由此建立了电子束输入参数与结构相变结果之间的关系。
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关键词
材料强化
电子束
数值模型
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职称材料
具有气泡超压聚集和气体通过可渗透性岩浆损失的火山通道内岩浆流体的动力学
3
作者
O．Melnik
A．A．
barmin
+2 位作者
R．S．J．Sparks
靳晋瑜（译）
魏海泉（校）
《世界地震译丛》
2006年第2期50-63,共14页
许多火山在喷发时都表现出侵出性和爆破性行为相互转变的特征。我们建立了一个新的理论模型,同时考虑了通道中粘滞力抑制气泡生长造成的气泡压力的积聚过程以及气泡变得连通后气体沿此气泡网逃逸的动力学过程。当气泡与岩浆间的压力差...
许多火山在喷发时都表现出侵出性和爆破性行为相互转变的特征。我们建立了一个新的理论模型,同时考虑了通道中粘滞力抑制气泡生长造成的气泡压力的积聚过程以及气泡变得连通后气体沿此气泡网逃逸的动力学过程。当气泡与岩浆间的压力差达到气泡化岩浆物质强度时,岩浆将发生破碎。在气体颗粒分散相内颗粒大小的分布特征对流体的影响是通过对能强烈影响此碎裂混合物的声速的两种粒径的颗粒来模拟的。稳态边界值的解呈现出非唯一性。岩浆房内参数固定时至少有两种机制。在低释放率机制里不发生碎屑化,岩浆伴随着部分气体逃逸而上升。这一机制对应着侵出式活动。高释放率机制对应着爆破性活动。使用研讨会上定义的参数的模拟工作对流纹质岩浆组成得到以下结果:岩浆的释放率为5．5×107kg/s,碎屑化面的深度为2 585 m,碎屑化时岩浆的孔隙度为0．74;出口气体速度变化范围为200-450 m/s,取决于岩浆破裂后混合物中小碎屑颗粒的质量分数;出口压力变化范围为1．5-3 MPa。通道直径d在40- 70 m范围内的变化得到的质量流量Q对通道直径的依赖性(d2.8)不像柱形圆管中牛顿液体的粘性流动情况时(Q-d4)那么强烈。随着通道直径的增大,流体中碎屑化将被延迟,通道的阻力保持高数值。岩浆的温度从700℃变至950℃导致的岩浆释放率增加了 4倍,而岩浆的粘度降低了8 000倍以上。
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关键词
岩浆流体
火山通道
气泡生长
出口气体
动力学过程
可渗透性
碎屑颗粒
聚集
超压
颗粒大小
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职称材料
题名
火山通道岩浆流动动力学模型在天池火山喷发过程中的应用
被引量：
2
1
作者
魏海泉
Melnik
O
刘永顺
barmin
A
Sparks
RSJ
机构
中国地震局地质研究所
莫斯科国立大学力学研究所
首都师范大学资源环境与旅游学院
英国布里斯托尔大学地球科学系
出处
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第12期3007-3013,共7页
基金
自然科学基金项目(40172033)
科技部火山预警项目(2002DIA20009-20)
人事部优秀回国人员基金的经费支持.
文摘
在圆柱形火山通道的下部,岩浆上升速度与岩浆粘度、密度及压力有关。这时的流体动力学过程可以应用一般的牛顿流体模型。火山通道中部气泡化岩浆上升时,液相和气相的转化符合质量守恒方程,混合相总体符合动量守恒方程。其中气泡形成与生长过程符合达西定律与数密度方程。在火山通道靠上部的碎屑化带里,不同组分符合质量守恒方程,混合相总体符合动量守恒方程。天池火山千年大喷发时,通道直径是62m。岩浆房内的岩浆含有约3%体积百分数的气泡,气泡体积在65%时岩浆破碎,颗粒离开通道时的速度是145ms^(-1),而气体离开通道时的速度是170ms^(-1)。气体颗粒分散相出口压力是12.2MPa。在破火山口塌陷之前,岩浆房内气泡体积可高达30%～40%。与此同时,碎屑化发生时岩浆的孔隙度也增加到70%～75%左右。这时的出口压力降低至7～8MPa,出口气体速度增加到180ms^(-1)。气象站碱流质寄生火山喷发对应的喷发通道直径是40m,喷发以气体出口速度15～25ms^(-1)的弱爆破性喷发和侵出式喷发为特征。这时浮岩的孔隙度比千年大喷发的孔隙度低,为48%～61%,而浮岩密度高,为1.01～1.35gcm^(-3)。在侵出相喷发时最高释放率可以达到42m^3s^(-1)(致密岩石当量 DRE),孔隙度变化范围是70%～80%。
关键词
火山通道动力学模型
千年大喷发
寄生火山活动
天池火山
Keywords
Conduit dynamic modeling, Millennium eruption, Parasitic eruption, Tianchi volcano
分类号
P588.14 [天文地球—岩石学]
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职称材料
题名
大气环境电子束材料表面强化机理数值模拟
被引量：
1
2
作者
邓永锋
林榕
韩先伟
谭畅
R.N.Rizakhanov
A.A.
barmin
机构
陕西动力机械设计研究所
Keldysh Research Center
出处
《火箭推进》
CAS
2011年第2期60-66,共7页
基金
国家自然科学基金项目(No.10905044,No.50911120076)
文摘
建立了大气环境电子束材料表面强化过程的多阶段数值模型,用于对电子束与材料表面层的相互作用过程和结构与相变过程进行研究。通过应用这一模型,使得对材料表面强化中电子束传输、温度演化和相变动力学等多参数研究成为可能,由此建立了电子束输入参数与结构相变结果之间的关系。
关键词
材料强化
电子束
数值模型
Keywords
material hardening
electron beam
numerical model
分类号
TB3 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
具有气泡超压聚集和气体通过可渗透性岩浆损失的火山通道内岩浆流体的动力学
3
作者
O．Melnik
A．A．
barmin
R．S．J．Sparks
靳晋瑜（译）
魏海泉（校）
机构
不详
中国地震局地质研究所
出处
《世界地震译丛》
2006年第2期50-63,共14页
文摘
许多火山在喷发时都表现出侵出性和爆破性行为相互转变的特征。我们建立了一个新的理论模型,同时考虑了通道中粘滞力抑制气泡生长造成的气泡压力的积聚过程以及气泡变得连通后气体沿此气泡网逃逸的动力学过程。当气泡与岩浆间的压力差达到气泡化岩浆物质强度时,岩浆将发生破碎。在气体颗粒分散相内颗粒大小的分布特征对流体的影响是通过对能强烈影响此碎裂混合物的声速的两种粒径的颗粒来模拟的。稳态边界值的解呈现出非唯一性。岩浆房内参数固定时至少有两种机制。在低释放率机制里不发生碎屑化,岩浆伴随着部分气体逃逸而上升。这一机制对应着侵出式活动。高释放率机制对应着爆破性活动。使用研讨会上定义的参数的模拟工作对流纹质岩浆组成得到以下结果:岩浆的释放率为5．5×107kg/s,碎屑化面的深度为2 585 m,碎屑化时岩浆的孔隙度为0．74;出口气体速度变化范围为200-450 m/s,取决于岩浆破裂后混合物中小碎屑颗粒的质量分数;出口压力变化范围为1．5-3 MPa。通道直径d在40- 70 m范围内的变化得到的质量流量Q对通道直径的依赖性(d2.8)不像柱形圆管中牛顿液体的粘性流动情况时(Q-d4)那么强烈。随着通道直径的增大,流体中碎屑化将被延迟,通道的阻力保持高数值。岩浆的温度从700℃变至950℃导致的岩浆释放率增加了 4倍,而岩浆的粘度降低了8 000倍以上。
关键词
岩浆流体
火山通道
气泡生长
出口气体
动力学过程
可渗透性
碎屑颗粒
聚集
超压
颗粒大小
分类号
P317 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
火山通道岩浆流动动力学模型在天池火山喷发过程中的应用
魏海泉
Melnik
O
刘永顺
barmin
A
Sparks
RSJ
《岩石学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
2
下载PDF
职称材料
2
大气环境电子束材料表面强化机理数值模拟
邓永锋
林榕
韩先伟
谭畅
R.N.Rizakhanov
A.A.
barmin
《火箭推进》
CAS
2011
1
下载PDF
职称材料
3
具有气泡超压聚集和气体通过可渗透性岩浆损失的火山通道内岩浆流体的动力学
O．Melnik
A．A．
barmin
R．S．J．Sparks
靳晋瑜（译）
魏海泉（校）
《世界地震译丛》
2006
0
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职称材料
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