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电阻层析成像技术的发展 被引量：10
1
作者 董峰 崔晓会 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期703-705,712,共4页
电阻层析成像(Electrical Resistance Tomography简称ERT)技术,作为一种新兴测量技术,受到越来越多领域的重视。本文主要介绍了该技术的发展历程,然后在综合软、硬件发展以及应用现状基础上,指出了E RT技术在发展中急需解决的问题。
关键词 电阻层析成像 发展
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沉积物中天然气水合物生成过程的二维电阻层析成像观测 被引量：20
2
作者 李彦龙 孙海亮 +3 位作者 孟庆国 刘昌岭 陈强 邢兰昌 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期132-138,共7页
基于室内模拟实验模拟沉积物中天然气水合物(以下简称水合物)的生成过程及其物性演化规律,可以为现场实际水合物储层动态响应规律分析提供重要的理论支撑。为此,基于ITS电阻层析成像仪,研制了适用于沉积物中水合物原位合成—分解动态探... 基于室内模拟实验模拟沉积物中天然气水合物(以下简称水合物)的生成过程及其物性演化规律,可以为现场实际水合物储层动态响应规律分析提供重要的理论支撑。为此,基于ITS电阻层析成像仪,研制了适用于沉积物中水合物原位合成—分解动态探测的电阻层析成像模拟装置,并以天然海滩砂为沉积介质,模拟了含盐水沉积物体系中水合物的生成过程,根据电阻层析成像测试结果分析了水合物在沉积物截面上的生成位置和非均质性。研究结果表明:①水合物合成过程中,受排盐效应和水合物生成速率两个因素的影响,沉积物体系平均电阻率呈波动上升趋势;②较之于水合物合成,沉积物内部排盐效应对沉积物体系平均电阻率的影响存在着明显的滞后效应,水合物合成结束后沉积物体系内部仍存在盐离子浓度差异控制的传质过程;③水合物合成过程中不同区域的电导率偏移量变化幅度表现出明显的非均质性,指示水合物在沉积物内部的生成过程具有明显的非均质性。结论认为,起始条件下沉积物中气—水非均质分布特征是导致沉积物中最终水合物饱和度非均质分布的决定因素,而水合物合成过程中排盐效应导致的沉积物内部盐离子浓度的空间分布差异则是水合物合成位置变化的控制因素。 展开更多
关键词 天然气水合物 电阻率 电导率 电阻层析成像 排盐效应 在线观测 非均质分布
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全连接深度网络的电学层析成像算法 被引量：19
3
作者 李峰 谭超 董峰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1526-1531,共6页
电学层析成像技术为多相流体中具有导电与非导电特性的介质分布的检测提供了一种有效的方法.但是,电学层析成像图像重建是一个非线性问题,传统线性化重建算法不能反映图像重建的非线性本质,使得重建图像的精度低。为解决这一问题,以电... 电学层析成像技术为多相流体中具有导电与非导电特性的介质分布的检测提供了一种有效的方法.但是,电学层析成像图像重建是一个非线性问题,传统线性化重建算法不能反映图像重建的非线性本质,使得重建图像的精度低。为解决这一问题,以电阻层析成像测试数据为基础,提出了一种基于深度学习的6层全连接深度网络图像重建算法,通过线性与非线性的交替迭代直接训练边界测量与场内介质分布之间的非线性映射关系。仿真与实验结果表明,6层全连接深度网络算法与传统采用的线性反投影、吉洪诺夫正则化等算法相比,图像重建结果具较高的重建精度与较好的可视化效果;但是,该算法对测试噪声的鲁棒性需要进一步提高。 展开更多
关键词 多相流 介质分布 电阻层析成像 图像重建 全连接深度网络
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基于遗传算法的组合ERT图像重建算法研究 被引量：19
4
作者 肖理庆 邵晓根 +2 位作者 李子龙 石天明 张亮 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期305-311,共7页
针对目前电阻层析成像图像重建算法存在成像精度较低的问题,以及为了满足应用于多相流领域的精度要求,提出一种基于遗传算法的组合算法,将线性反投影算法、修正的牛顿-拉夫逊类算法与区间剖分引入遗传算法种群初始化操作中,同时为了改... 针对目前电阻层析成像图像重建算法存在成像精度较低的问题,以及为了满足应用于多相流领域的精度要求,提出一种基于遗传算法的组合算法,将线性反投影算法、修正的牛顿-拉夫逊类算法与区间剖分引入遗传算法种群初始化操作中,同时为了改善单纯遗传算法局部搜索能力差与未成熟收敛的问题,将粒子群算法引入遗传算法变异操作中。实验结果表明组合算法效果明显优于线性反投影算法,修正的牛顿-拉夫逊类算法,有效克服了遗传算法早熟收敛现象,提高了成像精度。 展开更多
关键词 电阻层析成像 图像重建算法 遗传算法 粒子群算法
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一种修正的电阻层析成像Landweber迭代算法 被引量：16
5
作者 张立峰 王化祥 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期271-274,共4页
研究了灵敏度矩阵更新的Landweber迭代图像重建算法，以期提高重建图像精度。灵敏度矩阵更新时的初始图像由Landweber迭代法获得，对不同迭代次数的灵敏度矩阵更新间隔进行了比较，并且对灵敏度矩阵的更新次数进行了分析，仿真及实验结... 研究了灵敏度矩阵更新的Landweber迭代图像重建算法，以期提高重建图像精度。灵敏度矩阵更新时的初始图像由Landweber迭代法获得，对不同迭代次数的灵敏度矩阵更新间隔进行了比较，并且对灵敏度矩阵的更新次数进行了分析，仿真及实验结果表明，该方法能有效提高图像重建精度。 展开更多
关键词 计量学 电阻层析成像 图像重建算法 Landweber迭代 多相流参数测量
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层析成像技术在多相流中的研究动态 被引量：12
6
作者 李利品 党瑞荣 黄燕群 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2012年第2期651-659,共9页
在多相流检测中,层析成像技术可获取多相流体二维/三维的时空局部的、微观的分布信息,是目前多相流参数检测技术研究发展的前沿和趋势之一.本文较系统阐述了国内外应用电阻层析、电容层析、射线层析、超声层析技术进行多相流检测的原理... 在多相流检测中,层析成像技术可获取多相流体二维/三维的时空局部的、微观的分布信息,是目前多相流参数检测技术研究发展的前沿和趋势之一.本文较系统阐述了国内外应用电阻层析、电容层析、射线层析、超声层析技术进行多相流检测的原理、研究现状以及层析成像技术在多相流应用方面的发展. 展开更多
关键词 电阻层析 电容层析 射线层析 超声层析 多相流
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天然气水合物钻采一体化模拟实验系统及降压法开采初步实验 被引量：14
7
作者 刘昌岭 李彦龙 +4 位作者 刘乐乐 胡高伟 陈强 吴能友 孟庆国 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期165-172,共8页
现有的天然气水合物(以下简称水合物)开采技术实验研究通常在较小尺寸的模拟实验装置中进行,由于反应釜样品尺寸较小,导致明显的边界效应且实验结果难以在现场中得到应用,因而研发大尺寸水合物综合开采实验系统刻不容缓。为此,针对我国... 现有的天然气水合物(以下简称水合物)开采技术实验研究通常在较小尺寸的模拟实验装置中进行,由于反应釜样品尺寸较小,导致明显的边界效应且实验结果难以在现场中得到应用,因而研发大尺寸水合物综合开采实验系统刻不容缓。为此,针对我国南海神狐海域泥质粉砂型水合物储层,基于降压法开采思路和工艺流程,研发了一套水合物钻、采一体化模拟实验系统,主要包括主体高压装置、钻采一体化、气液供给、围压加载、回压控制、气液固分离及在线监测、温度控制、数据测控与后处理等模块;利用该系统进行了冰点附近CO2水合物初步开采模拟实验;基于实验结果建立了数据获取及分析的基本流程,初步获得了在降压法开采CO2水合物过程中储层的温度、压力场变化以及产气、产水规律。实验结果表明:①该实验系统可模拟实际地质条件制备接近海洋水合物储层的样品,通过电阻层析成像技术实时监测水合物成藏与分布情况;②该实验系统还可模拟钻井、降压开采工艺与过程,实时监测出砂与管道流动等过程中产气量、产水量、产砂量、温度、压力等多个物理参数的变化情况,实现试采全过程的实验模拟。结论认为:①在出口压力一定的情况下,CO2水合物的产气、产水速率具有很大的波动性;②CO2水合物分解过程中储层温度分布不均匀,最大的温度降幅为5℃,表明水合物分解呈现出非均一性与随机性。 展开更多
关键词 天然气水合物 模拟实验系统 钻采一体化 实时监测 降压法开采 CO2水合物 产出规律 电阻层析成像
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电阻层析成象技术的研究现状与应用发展趋势 被引量：4
8
作者 魏颖 王师 +1 位作者 赵进创 陆增喜 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2000年第4期340-346,共7页
:电阻层析成象技术 (Electrical Resistance Tomography,缩写 ERT)是一种新兴的两相流体流动参数分布状况的在线、实时检测技术 ,近年来受到了各国研究者的重视而得到迅速发展 .本文在简要介绍 ERT系统组成之后 ,综述了 ERT技术在传感... :电阻层析成象技术 (Electrical Resistance Tomography,缩写 ERT)是一种新兴的两相流体流动参数分布状况的在线、实时检测技术 ,近年来受到了各国研究者的重视而得到迅速发展 .本文在简要介绍 ERT系统组成之后 ,综述了 ERT技术在传感器结构、数据采集与处理硬件电路、成象算法、应用性开发等几方面的研究进展现状 ,指出 ERT技术发展中必须解决的关键问题 ,最后对 ERT技术的发展及应用前景进行了展望 . 展开更多
关键词 电阻层析成象 两相流 在线检测 数据采集
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基于直接数字频率合成的正弦波发生器 被引量：8
9
作者 赵国勋 徐苓安 《自动化与仪表》 2000年第1期15-17,共3页
本文介绍了基于ＤＤＳ芯片ＡＤ７００８的正弦波发生器及其在电阻层析成象系统中的应用，并简要给出了正弦波发生器的组成结构、程序设计和性能分析。
关键词 正弦波发生器 DDS 电阻层析成像
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电阻层析成象技术在两相管流测量中的应用 被引量：10
10
作者 董峰 刘小平 +1 位作者 邓湘 徐苓安 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2001年第6期50-54,共5页
介绍应用电阻层析成象 (ERT)技术测量两相流中的基本原理和ERT系统的基本结构 ;描述应用天津大学过程层析成象研究室开发的ERT系统样机 ,在实验装置上进行两相流流型识别的实验研究。提出应用ERT系统进行流型识别的基本方法 ;并通过重... 介绍应用电阻层析成象 (ERT)技术测量两相流中的基本原理和ERT系统的基本结构 ;描述应用天津大学过程层析成象研究室开发的ERT系统样机 ,在实验装置上进行两相流流型识别的实验研究。提出应用ERT系统进行流型识别的基本方法 ;并通过重建图像和分析测量数据实现两相流流型的识别。 展开更多
关键词 电阻层析成象 两相管流 流型识别 测量
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基于1范数的电阻层析成像图像重建算法 被引量：13
11
作者 张玲玲 王化祥 范文茹 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期786-790,共5页
为了提高电阻层析成像(ERT)系统中的图像重建效果,针对ERT测量数据和重建图像的稀疏特性,采用基于1范数的正则化最小二乘法(LSPs)进行图像重建.该方法将问题转化为有线性不等式约束的二次规划问题,使用内点法的优化方法进行数值计算,并... 为了提高电阻层析成像(ERT)系统中的图像重建效果,针对ERT测量数据和重建图像的稀疏特性,采用基于1范数的正则化最小二乘法(LSPs)进行图像重建.该方法将问题转化为有线性不等式约束的二次规划问题,使用内点法的优化方法进行数值计算,并针对研究对象提出自适应参数选择标准.可避免重建图像被过度平滑,能够将物场中不同介质有效分割,使重建图像具有较高分辨率.仿真实验结果表明,该方法在ERT图像重建效果上具有优势. 展开更多
关键词 电阻层析成像 正则化最小二乘方法 内点法 稀疏性
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电阻层析成像技术及其在水合物开采模拟实验中的应用 被引量：12
12
作者 孙海亮 李彦龙 +2 位作者 刘昌岭 邢兰昌 孟庆国 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期455-461,共7页
电阻层析成像是一种可视化的无损测量手段,可以为天然气水合物开采过程室内模拟实验提供有效的监测途径。首先介绍了电阻层析成像技术的工作原理、发展历程与应用现状,重点对电阻层析成像技术在天然气水合物室内模拟实验方面的主要应用... 电阻层析成像是一种可视化的无损测量手段,可以为天然气水合物开采过程室内模拟实验提供有效的监测途径。首先介绍了电阻层析成像技术的工作原理、发展历程与应用现状,重点对电阻层析成像技术在天然气水合物室内模拟实验方面的主要应用进行了综述,并分析了存在的问题,在此基础上给出了解决问题的建议,为下一步开展水合物的电阻层析成像实验提供参考。 展开更多
关键词 计量学 天然气水合物 电阻层析成像 模拟实验 过程监测
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正则化广义逆ERT图像重建算法的研究 被引量：9
13
作者 魏颖 于海斌 王师 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期500-503,共4页
提出一种正则化广义逆 ERT图像重建算法 ,利用 ERT仿真软件得到的数据进行图像重建。与常用的 ERT图像重建算法进行比较 ,重建出的图像经过统一的门限滤波后 ,反投影算法、灵敏度系数算法和正则化广义逆 ERT图像重建算法重建图像的 CSI... 提出一种正则化广义逆 ERT图像重建算法 ,利用 ERT仿真软件得到的数据进行图像重建。与常用的 ERT图像重建算法进行比较 ,重建出的图像经过统一的门限滤波后 ,反投影算法、灵敏度系数算法和正则化广义逆 ERT图像重建算法重建图像的 CSIE平均值分别为 12 % ,9%和 6 %。研究表明 ,正则化广义逆 ERT图像重建算法重建速度快 ,能显著提高重建图像的质量 。 展开更多
关键词 正则化广义逆 ERT 图像重建算法 电导率 图像光滑性 电阻层析成像
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基于卷积神经网络的气液两相流流型识别方法 被引量：12
14
作者 仝卫国 庞雪纯 朱赓宏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期883-891,共9页
针对两相流流型识别率不高且存在主观性的问题,提出一种基于Landweber迭代图像重建算法和卷积神经网络相结合的流型识别方法。利用Landweber迭代图像重建算法来获取流型图像并构建出流型图像数据库,通过对VGG16网络中不同的卷积层层数... 针对两相流流型识别率不高且存在主观性的问题,提出一种基于Landweber迭代图像重建算法和卷积神经网络相结合的流型识别方法。利用Landweber迭代图像重建算法来获取流型图像并构建出流型图像数据库,通过对VGG16网络中不同的卷积层层数和不同尺寸及分辨率的数据集样本进行流型识别,确定了网络冻结卷积层和输入图片的参数。实验结果表明:采用电阻层析成像与卷积神经网络相结合的方法,使得流型识别准确率达到了95%,识别性能得到了提高。 展开更多
关键词 流型识别 电阻层析成像 Landweber迭代 图像重建算法 卷积神经网络
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基于RBF神经网络和遗传算法的ERT传感器优化 被引量：12
15
作者 颜华 张馨 王伊凡 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2021年第3期295-300,共6页
为优化ERT传感器性能,提出一种RBF神经网络与遗传算法相结合的传感器参数优化方法.采用RBF神经网络实现传感器参数与其性能指标间的非线性映射;采用敏感场均匀性和灵敏度矩阵条件数构成传感器综合评价指标F,并以最小化F为目标函数,利用... 为优化ERT传感器性能,提出一种RBF神经网络与遗传算法相结合的传感器参数优化方法.采用RBF神经网络实现传感器参数与其性能指标间的非线性映射;采用敏感场均匀性和灵敏度矩阵条件数构成传感器综合评价指标F,并以最小化F为目标函数,利用RBF神经网络计算个体的适应度函数,利用遗传算法实现了电板长度和宽度的自动寻优.结果表明,优化后的传感器在综合评价指标、重建图像的视觉效果以及重建图像误差上均有明显改善,所提方法具有较大实用价值. 展开更多
关键词 电阻层析成像 传感器 优化 RBF神经网络 遗传算法 结构参数 敏感场 重建
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基于FPGA和DSP的电阻层析成像数据采集系统 被引量：12
16
作者 张凌烽 王化祥 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1011-1016,共6页
为充分发挥DSP实时信号处理能力强和FPGA的逻辑控制以及硬件可编程的优势,构建了一套基于FPGA和DSP的16电极ERT数据采集系统。模块化的设计保证了系统良好的可维护性和可扩展性。FPGA完成激励信号产生、前端信号处理、系统逻辑控制和正... 为充分发挥DSP实时信号处理能力强和FPGA的逻辑控制以及硬件可编程的优势,构建了一套基于FPGA和DSP的16电极ERT数据采集系统。模块化的设计保证了系统良好的可维护性和可扩展性。FPGA完成激励信号产生、前端信号处理、系统逻辑控制和正交序列解调,DSP完成数据的后处理和成像算法的实现,实现了两种控制器的优势互补,在一定程度上提高了ERT系统的速度和精度。 展开更多
关键词 电阻层析成像 FPGA DSP 正交序列解调 模块化
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基于三维模型的改进正则化ERT成像算法 被引量：12
17
作者 李守晓 王化祥 +1 位作者 范文茹 张玲玲 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期215-220,共6页
电阻层析成像(ERT)通过对被测场边界注入电流,测量被测场电压变化,重建物场内电导率.针对ERT成像分辨率低,提出一种基于三维模型的改进Tikhonov迭代电阻成像算法.针对Tikhonov正则化参数选择问题,提出基于同伦映射的方法,并利用非线性函... 电阻层析成像(ERT)通过对被测场边界注入电流,测量被测场电压变化,重建物场内电导率.针对ERT成像分辨率低,提出一种基于三维模型的改进Tikhonov迭代电阻成像算法.针对Tikhonov正则化参数选择问题,提出基于同伦映射的方法,并利用非线性函数Sigmoid调节正则化参数,以获得的图像灰度值作为Tikhonov迭代法的初始值进行迭代,重建敏感场图像.仿真及实验结果表明,该方法有效地改进了ERT图像质量. 展开更多
关键词 电阻层析成像 图像重建 正则化 同伦映射
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基于改进灵敏度矩阵的ERT图像重建 被引量：11
18
作者 颜华 胡丽娟 +1 位作者 王伊凡 周英钢 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期241-248,共8页
电阻层析成像（ERT）重建普遍借助基于灵敏度矩阵的正问题模型来实现。但ERT灵敏度矩阵病态严重,且传感器中心区域的灵敏度值远低于边缘区域的灵敏度值,给高质量的图像重建带来困难。针对上述问题,提出一种改进灵敏度矩阵的方法。用一... 电阻层析成像（ERT）重建普遍借助基于灵敏度矩阵的正问题模型来实现。但ERT灵敏度矩阵病态严重,且传感器中心区域的灵敏度值远低于边缘区域的灵敏度值,给高质量的图像重建带来困难。针对上述问题,提出一种改进灵敏度矩阵的方法。用一个专门设计的阈值滤波器,增强中心区域的灵敏度,降低灵敏度矩阵的病态程度。仿真与实验结果表明,改进的灵敏度矩阵可显著降低正问题模化误差,有效地提高重建质量,使重建图像与真实分布更接近,因此方法有较大的实用价值。 展开更多
关键词 电阻层析成像 灵敏度 阈值滤波 图像重建 改进灵敏度矩阵
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改进Landweber预迭代ERT图像重建算法 被引量：10
19
作者 肖理庆 王化祥 厉丹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期118-125,1,共8页
由于电阻层析成像问题本身严重病态,导致重建图像分辨率较低。为了提高重建图像精度,提出一种改进Landweber预迭代图像重建算法。首先,利用改进粒子群算法离线优化灵敏度矩阵,改善其病态程度,同时缩小满足算法收敛条件的增益因子取值范... 由于电阻层析成像问题本身严重病态,导致重建图像分辨率较低。为了提高重建图像精度,提出一种改进Landweber预迭代图像重建算法。首先,利用改进粒子群算法离线优化灵敏度矩阵,改善其病态程度,同时缩小满足算法收敛条件的增益因子取值范围;再设置4种典型流型,计算算法重建图像与其相关系数的平均值,并将平均值作为适应度函数,利用改进粒子群算法离线选择Landweber预迭代算法增益因子,并将改进算法应用于两相流典型流型与复合流型图像重建。实验结果表明,相同实验条件下,与在线预迭代(offline iteration online reconstruction,OIOR)算法、经验选择增益因子Landweber预迭代算法相比,新算法有效提高了图像重建质量,而与修正牛顿-拉夫逊算法相比,在不影响成像精度的前提下,提高了算法实时性。 展开更多
关键词 电阻层析成像 病态 图像重建算法 灵敏度矩阵 增益因子 相关系数
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地下水石油污染的原位空气曝气修复技术 被引量：10
20
作者 孟庆玲 马桂科 +2 位作者 张力文 张凤君 钱莉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期2010-2015,共6页
针对东北某石油污染场地水文地质条件进行模拟,按照试验场地地层现状进行实验室缩放。选取苯和二甲苯作为目标石油污染物,采用电阻层析成像技术测定空气曝气技术的影响半径,研究非均质介质砾砂、粗砂和中砂条件下,空气曝气技术对苯和二... 针对东北某石油污染场地水文地质条件进行模拟,按照试验场地地层现状进行实验室缩放。选取苯和二甲苯作为目标石油污染物,采用电阻层析成像技术测定空气曝气技术的影响半径,研究非均质介质砾砂、粗砂和中砂条件下,空气曝气技术对苯和二甲苯的去除效果。实验结果表明:在非均匀介质中的影响半径不是围绕曝气井呈中心对称分布的,存在气体偏流和绕流现象。空气曝气技术(AS)对中砂层中苯和二甲苯的去除效果要比砾砂层和粗砂层的好;曝气15 d后,AS对苯和二甲苯的去除率分别为75.6%和71.3%。AS在去除污染物的过程中,存在明显的拖尾现象。 展开更多
关键词 空气曝气 石油污染 地下水 电阻层析 影响半径 非均匀介质
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