考虑温度效应的多孔介质中悬浮颗粒反复渗透迁移过程研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51279002
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    82.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0905.水工岩土工程
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

The hydrodynamic processes of repeated transport and deposition of suspended particles in permeable saturated porous media considering temperature effect are studied by laboratory tests. For this purpose, a temperature-controlled apparatus suited for permeability tests of suspended particles is developed. The patterns of the breakthrough curve between two suspended particles with different sizes and fluorescein (i.e. uranine; as a dissolved tracer) by pulse injection are compared by the test results of laboratory columns, which are used to analyze the existence of the so-called "critical flow velocity" and the impacts of temperature. Following these results, the models of the transport and deposition of suspended particles are then proposed. The processes of the transport and deposition of suspended particles for different sizes and different concentration during repeated heating-cooling processes are discussed, and furthermore the mechanism of the migration, deposition and release of suspended particles due to temperature variation are analyzed. Based on a convection-dispersion-deposition equation, a theory considering the coupled effects of the flow velocity, particle size and concentration of suspended particles is established by introducing a temperature factor. For one-dimensional problem, an analytical solution for the coupled migration and deposition of suspended particles in permeable porous media with varying initial concentration of suspended particles with time is obtained using the Laplace transformation and numerical inversion schemes. These studies can be widely used in various engineering fields such as the pollutant purification, extraction of geothermal energy, exploration of groundwater, storage of hot fluids, and chemical industry, etc.
研制一个可控制温度的悬浮颗粒渗透迁移试验装置,研究水力渗流作用下饱和多孔介质中悬浮颗粒的反复渗透迁移和沉积动力学过程。通过脉冲注入条件下两种不同尺度的悬浮颗粒与溶液中荧光素钠(示踪剂)穿透过程差异性的比较试验,探索"临界渗透速度"是否存在以及温度效应对它的影响,然后建立悬浮颗粒的迁移和沉积模式。研究热-冷交替变化过程中,不同尺度的悬浮颗粒和不同浓度的悬浮颗粒的迁移和沉积过程,揭示温度的反复变化对悬浮颗粒迁移、沉积和释放相互转化过程的物理机制。基于对流-扩散-沉积动力学过程,引入温度效应影响因子,建立一个考虑渗透速度、悬浮颗粒大小和浓度变化等耦合影响的理论模型。以一维问题为例,利用Laplace变换及其数值逆变换,示范性地发展一个悬浮颗粒浓度随时间变化的悬浮颗粒迁移和沉积过程的理论求解方法。这些研究在诸如污染物治理、地热资源开发、地下水开采、热能贮存和化学工业等工程领域有重要的应用价值。

结项摘要

研制了一个可控制温度的悬浮颗粒渗透迁移试验装置。在此基础上,研究水力渗流作用下饱和多孔介质中悬浮颗 粒的反复渗透迁移和沉积动力学过程。通过脉冲注入条件下悬浮颗粒与溶液中荧光素钠(示踪剂)穿透过程差异性的比较试验,探索了"临界渗透速度"是否存在以及温度效应对它的影响,然后建立悬浮颗粒的迁移和沉积模式,揭示温度的反复变化对悬浮颗粒迁移、沉积和释放相互转化过程的物理机制。基于对流-扩散-沉积动力学过程,引入温度效应影响因子,建立了一个考虑渗透速度、悬浮颗粒大小和浓度变化等耦合影响的理论模型。利用 Laplace 变换及其数值逆变换,发展悬浮颗粒浓度随时间变化的悬浮颗粒迁移和沉积过程的理论求解方法。.作为重点,本研究通过室内土柱试验系统分析了多孔介质中温度对悬浮颗粒渗透迁移特性的影响,包括粒径范围为10–47微米的粒径、不同的渗透速度等。研究结果表明,温度的升高加速了悬浮颗粒不规则的运动,进而减小了它们的迁移速度,结果使得悬浮颗粒穿透曲线的峰值孔隙体积相应滞后而它们的峰值则相应减小。悬浮颗粒的迁移速度随粒径的增大而减小,而与渗透速度和温度无关。对悬浮颗粒的渗透迁移参数进行的拟合表明,悬浮颗粒的弥散系数随温度的升高而略有减小,然后几乎保持一个稳定值。对于粒径较大的悬浮颗粒而言,由于受多孔介质孔隙尺寸的限制和阻塞,其不规则运动更为明显,因此导致了更大的弥散系数。沉积系数随温度的升高而增大,特别是当渗透速度较大时,然后逐渐趋于稳定值。对于大的悬浮颗粒而言,其沉积系数远高于小的悬浮颗粒的沉积系数,原因可归结为大的悬浮颗粒在多孔介质孔隙中的约束效应。悬浮颗粒的回复率随温度的升高而略有减小并存在一个临界值,之后保持不变。总体而言,温度是一个影响诸如颗粒迁移速度、弥散系数和沉积系数等重要迁移参数的物理量。.这些研究在诸如污染物治理、地热资源开发、地下水开采、热能贮存和化学工业等工程领域有重要的应用价值。

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
多级升温及降温引起的饱和红黏土的热响应试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    白冰;赵晓龙;许韬
  • 通讯作者:
    许韬
内含圆柱域热源的非饱和土介质水热耦合作用的SPH数值模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈佩佩;白冰
  • 通讯作者:
    白冰
内外边界施加温度荷载的中空圆柱试样热固结试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    白冰;张鹏远;闫瑜龙;秦禄胜;王明亮
  • 通讯作者:
    王明亮
考虑加速效应的多孔介质中颗粒三维迁移模型研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈星欣;白冰;俞缙;蔡奇鹏
  • 通讯作者:
    蔡奇鹏
Thermal response of saturated porous spherical body containing a cavity under several boundary conditions
多种边界条件下含空腔的饱和多孔球体的热响应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Journal of Thermal Stresses
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Bai, Bing
  • 通讯作者:
    Bai, Bing

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

深度神经网络在目标跟踪算法中的应用与最新研究进展
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1000-1220.2018.02.024
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    小型微型计算机系统
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    欧阳谷;钟必能;白冰;柳欣;王靖;杜吉祥
  • 通讯作者:
    杜吉祥
基于多测点的特高压长距离直流输电线路行波故障测距
  • DOI:
    10.13336/j.1003-6520.hve.20170628002
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    高电压技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    束洪春;田鑫萃;白冰;陈挥瀚
  • 通讯作者:
    陈挥瀚
黑龙江省社区卫生服务机构组织学习现状及影响因素分析
  • DOI:
    10.13723/j.yxysh.2016.06.008
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    医学与社会
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    葛思澳;曹德品;张薇;白诗萌;毛大川;茹义福;李海燕;金有欣;邢舟;白冰;孙涛
  • 通讯作者:
    孙涛
剪切变形对水轮发电机组轴系横振的影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    机械强度
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    白冰;张立翔
  • 通讯作者:
    张立翔
Ho:LLF激光器单纵模正交偏振开关动力学特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    聊城大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张儒鹏;胡贯渠;白冰;张斌;李立
  • 通讯作者:
    李立

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

白冰的其他基金

基于热动力学颗粒重组思想的膨润土的热-水-力耦合机制及愈合过程
  • 批准号:
    52378321
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
氧化石墨烯驱动下渗透土层中重金属污染物的沉积-释放过程及净化机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
考虑结合水与自由水转化的饱和土的热固结模型及试验验证
  • 批准号:
    51878035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
悬浮颗粒促进下重金属污染物的渗透迁移及耦合过程求解
  • 批准号:
    51678043
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    62.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
气体积聚或释放引起的含天然气土的应力状态演化研究
  • 批准号:
    51478034
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    82.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非饱和土中温度诱致的水分迁移及污染物扩散规律研究
  • 批准号:
    50978022
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
饱和多孔介质不可逆热-水-力耦合过程的理论求解
  • 批准号:
    50879003
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非等温条件下饱和粘性土热固结特性试验研究
  • 批准号:
    50578008
  • 批准年份:
    2005
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码