Name: הניסוי דחיסה Uniaxial עם שיתוף2-הנושאת פחם באמצעות דמיינו ובאופן קבוע נפח גז-מוצק צימוד מערכת בדיקה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-06-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 27 s
Description: חקור דחיסה חד-צירית של פחם תחת לחץ CO2 משתנה באמצעות מערכת ויזואלית. שיטה זו מאפשרת ניטור צילומי של תהליך הדחיסה ומספקת תובנות לסליקה גיאולוגית ולשחזור מתאן ממצעי פחם.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכת על ידי הפרויקט הלאומי הלאומית של סין לפיתוח כלים מדעיים (גרנט No. 51427804) ו מחוז שאנדונג הלאומית למדע הטבע הקרן (גרנט לא. ZR2017MEE023).

1. הכנה לדוגמא
<ol><li>לאסוף גושי פחם raw מן 4671B6 הפנים עובד ממכרה פחם Xinzhuangzi. שים לב, בשל החוזק הנמוך והסיביים של המבנה, הפחם הגולמי הוא שבור וכנראה מעורבב עם זיהומים. כדי למנוע את ההשפעה של גורמים פנימיים וחיצוניים אלה, כמו גם להפחית את חוסר האחידות של פחם ככל האפשר, בחר גושי פחם גדול (כ 15 ס מ, רוחב 10 ס"מ, ו 10 ס מ גבוה).</li>
	<li>השתמש פינצטה להסיר זיהומים מעורבים בפחם לקרצף את התא מועך עם כותנה סופג acetaldehyde.</li>
	<li>לרסק את גושי הפחם לחתיכות קטנות עם מועך הלסת, ומחסה אותם מסננת שייקר מצויד עם מסכי רגיל של 6 ו 16 רשת שינוי. מניחים את אבקת הפחם הממוינת בנפרד בהתאם לקוטר.</li>
	<li>שוקלים 1,000 g ו 300 g של פחם מרוסק עם התפלגות גודל החלקיקים של 0 – 1 מ"מ ו 1 – 3 מ"מ, בהתאמה. הכניסו אותם יחד בגביע בפרופורציה המונית של 0.76:0.24 וערבבו אותם היטב עם מוט זכוכית (עם קוטר של 6 מ"מ). הערה: על פי הפונקציה Gaudian-שומאן של תיאורית אריזה רציפה, כאשר ערך התפלגות גודל החלקיקים (m) שווה כ 0.25 (מסה של גודל החלקיקים הוא 1 – 3 מ"מ: סה כ מסה = 0.24), כוחה של הבריקט הוא30מקסימלי.</li>
	<li>כדי להכין את המלט, לשים 4 גרם של אבקת humate נתרן (99.99% טוהר) לתוך גביע ולהוסיף כ 96 מ ל של מים מזוקקים. השתמש במוט זכוכית כדי לעורר אותם ולוודא כי כל נתרן humate הוא התפרקה היטב. הערה: ריכוז המלט משפיע ישירות על החוזק החזק של הבריקט. טבלה 1 חושפת את היחס הסגולי של הכנת התיקט, שממנה נעשה שימוש במדגם מס ' 2 לתוצאות הנציגים.</li>
	<li>לשים 230 g של אבקת פחם מעורב 20 גרם של הפתרון humate נתרן לתוך גביע ולערבב אותם יחד. הערה: מבוסס על חוויות קודמות של ביצוע דגימות, בריקט המיוצר עם 250 g של חומר, באמצעות שיטת העיתונות הקר, עונה על הדרישה גודל של מדגם רוק סטנדרטי22, שם אבקת פחם חשבונות עבור 92% וחשבונות מלט עבור 8%.</li>
	<li>קר-לחצו על הבריקט בעזרת כלי העיצוב המותאמים לגודל הבריקט (איור 3).<ol>
<li>להפקת בריקט בגודל סטנדרטי, העילו את המשטח הפנימי של כלי העיצוב בשמן הסיכה. להרכיב רכיבי כלי2,3, ו4 של איור 3, ולמלא את החור עם 250 g של חומר מעורב.</li>
		<li>לשים את הרכיב1 של איור 3 על גבי החומר, ולמקם הכל תחת בוכנה של אלקטרו הידראולי סרוו מכונת בדיקה אוניברסלית.</li>
		<li>הפעל את התוכנה Winwdw (או שווה ערך) כדי לשלוט האלקטרו-הידראולי סרוו מכונת בדיקה אוניברסלית. בתוכנה, לחץ על טווח כוח כדי להגדיר את הכוח המקסימלי כדי 50 kN, ולחץ על איפוס כדי לנקות את ערך ההזחה.</li>
		<li>לחץ לחיצה שמאלית על האפשרות בקרת טעינת כוח. הגדר את יחס ההזזה ב-0.1 kN/s. הגדר את ערך כוח היעד ב-29.4 kN ובזמן ההמתנה ב-900 s. לאחר מכן, לחץ על התחל.</li>
		<li>להוציא את כלי העיצוב ולהפוך אותם על צלחת גומי. השתמש בפטיש גומי לפירוק רכיבי כלי4,2,3 ו1 בסדר זה.</li>
	</ol></li>
	<li>שימו את הבריקט באינקובטור 40 ° c עבור 48 h. אז, לשקול מסה שלה עם סולמות אלקטרוניים (עם דיוק של 0.01 g) ולמדוד את גובהו וקוטר עם קליבר (עם דיוק של 0.02 מ"מ) לאחר ייבוש.</li>
	<li>למדוד את תוכן הלחות, תוכן האפר, ותוכן נדיף של הבריקט, באמצעות מנתח פרוטיאט (לראות את הטבלה של חומרים) בטמפרטורה של 20 ° c ו לחות יחסית של 65% (לכל תקן GB/T 212-2008). בצעו מדידת השתקפות מבריקה על הבריקט המלוטש, בעזרת מיקרוסקופ פומטר (לכל תקן GB/T 6948-2008).</li>
	<li>למדוד את כוח המדידה החד, חוזק מתיחה, לכידות, וזווית חיכוך פנימי, באמצעות מכונת בדיקה אוניברסלית מתח מבוקרת מנגנון הטיה ישירה (לכל תקן GB/T 23561-2010). ביצוע מדידה של יחס פואסון באמצעות מד מתח התנגדות (לכל תקן GB/T 22315-2008).</li>
	<li>התנהלות בדיקת ספיחה של הפחם הגולמי והבריקט, תוך שימוש בכלי ספיחה (לפי תקן GB/T19560-2008).</li>
</ol>2. שיטות נסיוניות
<ol><li>התקנת מעבדה
	<ol>
<li>מניחים את מערכת הבדיקה באזור שקט, ללא רטט של מעבדה נקייה ללא הפרעה אלקטרומגנטית. טמפרטורת החדר צריכה להישאר יציבה במהלך הבחינה.</li>
		<li>לשים את הכלי דמיינו על המשטח של המכונה האלקטרו-הידראולי סרוו בדיקה אוניברסלית. לחבר את הבוכנה של מכונת הבדיקה עם זה של כלי דמיינו עם שימוש בכלי מסוים (ראה איור 4).</li>
		<li>התקן שסתום ידני להפחתת לחץ. בזרבובית של מיכל הגז חברו את השסתום בערוץ מילוי הגז בצלחת התחתונה של כלי הקיבול לדמיין בצינור רך (עם קוטר פנימי של 5 מ"מ ולחץ מקסימלי של 30 MPa). קשר את תעלת ואקום ואת משאבת ואקום עם אותו צינור.</li>
		<li>תקן את הדלת האחורית של כלי דמיינו עם ברגים בעלי עוצמה גבוהה. חבר את המחשב, תיבת הרכישה של הנתונים (DAQ box), ואת חיישן הלחץ גז מוטבע לדלת האחורית.</li>
	</ol></li>
	<li>בדיקת אטימות האוויר ומדידה ריקה
	<ol>
<li>כדי לרכוש את נתוני לחץ הגז בכלי דמיינו, הפעל את התוכנה DAQ חיישן-16 (או שווה ערך). בתוכנה, לחץ על התחל.</li>
		<li>. הפעל את משאבת הוואקום פתח את השסתום V1 (איור 2) וסגור V2, V3, ו-V4 (איור 2). . ואקום לחדר כלי הקיבול כבה V1 ו-ואקום-לשאוב אותו עד שהוא תחת ואקום.</li>
		<li>פתח V2 ואת מיכל הגז (עם הליום). השתמש בשסתום הידני להפחתת הלחץ כדי לכוונן את לחץ השקע של מיכל הגז לקירוב 2 MPa (לחץ יחסי).</li>
		<li>להתבונן בזהירות את עקומת לחץ הגז מוצג על DAQ חיישן 16. כאשר מדובר על 2 MPa, לכבות V2 ואת מיכל הגז. הערה: לאחר 24 שעות, אם הפחתת לחץ הגז היא פחות מ-5%, האטימה של כלי הקיבול היא טובה.</li>
		<li>כדי למדוד את כוח החיכוך של בוכנה טעינה נע כלפי מטה, הפעל את התוכנה Winwdw לשלוט האלקטרו-הידראולי סרוו מכונת בדיקה אוניברסלית.</li>
		<li>בתוכנה, לחץ על טווח כוח כדי להגדיר את הכוח המרבי כדי 5 kN ולחץ על איפוס כדי לנקות את ערך ההזחה. לחץ לחיצה שמאלית על קצבטעינת ההזחה. הגדר את יחס ההזזה ב-1 מ"מ/דקה; לאחר מכן, לחץ על התחל.</li>
		<li>כאשר העקירה המוצגת על Winwdw הוא כ 5 מ"מ, לחץ על לעצור. לחץ לחיצה ימנית על נתונים שמירה כדי לשמור את עקומת ההזחה של הכוח.</li>
		<li>V4 פתוח ופריקה הליום לאוויר. לפרק את הדלת האחורית של הכלי לדמיין ולסגור את ה-V4. התראה: הדלת והחלונות צריכים להיות פתוחים לאוורור במהלך שחרור הגז בשל סכנת החנק האפשרית.</li>
	</ol></li>
	<li>ניסוי דחיסה יוניצירית
	<ol><li>מדוד את הגובה (h) ואת הקוטר (ד) של הבריקט עם קליבר (עם דיוק של 0.02 מ"מ). שוקלים את המסה (m) של הבריקט עם סולמות אלקטרוניים (עם דיוק של 0.01 g). חישוב הדחיסות הגלויה<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq1.jpg">שלה () עם המשוואה הבאה. <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq2.jpg"></li>
		<li>התקן את הרולר שרשרת של המנגנון בדיקת דפורמציה סביב המיקום האמצעי של הבריקט (איור 5,1 ) ולתקן את מחזיק התפס (איור 5,2 ). לחבר את החיישן (איור 5,3 ) עם תיבת DAQ דרך מחבר תעופה בכלי דמיינו (איור 2) ולמקם אותם תחת בוכנה טעינה. הערה: כדי להבטיח את הדיוק של רכישת הנתונים, התאם את משטח השרשרת ואת המשטח העליון של המדגם כך שיהיו מקבילים לכיוון הטעינה.</li>
		<li>הפעל Winwdw לשלוט מכונת בדיקה אוניברסלית. בתוכנה, לחץ שמאלה על קצב טעינת האפשרות הזחה. הגדר את יחס ההזזה ב-10 מ"מ לדקה . לחץ על לחצן למטה על הבקר המרוחק של מכונת הבדיקה האוניברסלית עד המרחק שמאלה בין הבוכנה לבין המדגם הוא 1 – 2 מ"מ. ואז, להרכיב את הדלת האחורית של הספינה דמיינו.</li>
		<li>חזור על שלבים 2.2.1 – 2.2.2. פתח V3 ואת מיכל הגז (CO2, טוהר = 99.99%). השתמש בשסתום הידני להפחתת הלחץ כדי לכוונן את לחץ השקע של מיכל הגז לערך מסוים.</li>
		<li>להתבונן בזהירות את עקומת לחץ הגז מוצג DAQ חיישן 16. כאשר הוא מתקרב מספיק לערך היעד, לסגור V3 ואת מיכל הגז (CO2). הערה: כאשר עקומת הלחץ גז נשאר יציב, הבריקט הגיע למצב שיווי משקל דינמי ומלא האיזון הדינאמי. באופן כללי, זה לוקח 6 – 8 h עבור הבריקט עד מלא adsorb. במבחן זה, זמן הספיחה נקבע 24 שעות ביממה.</li>
		<li>לאחר 24 שעות, מניחים את המצלמה עם חצובה ליד החלון של כלי דמיינו. כוונן את הגובה והזווית כדי לוודא שהתמונה של המדגם מוצגת במרכז מסך המצלמה.</li>
		<li>הפעל את גירסה 2.0 של רכישת דפורמציה (או שווה ערך) כדי לנטר את העיוות ההיקפי של הבריקט. לחץ על התחל.</li>
		<li> על winwdw, לחץ על מדגם חדש ולהקליד בגובה ובקוטר של בריקט, לחץ על אזור הסתחם, ולאחר מכן לחץ על אישור. לחץ על טווח הכוח כדי לקבוע את הכוח המקסימלי ל-5 kN, ולחץ על Reset כדי לנקות את ערך ההזחה.</li>
		<li>לחץ לחיצה שמאלית על קצב טעינת התזוזה של האפשרות והגדר את יחס ההזזה ב- 1 מ"מ/min. לחץ על התחל כדי לדחוס את הדוגמה. באותו הזמן, לחץ על לחצן התחל במצלמה כדי להתחיל בהקלטת וידאו.</li>
		<li>כאשר המדגם נכשל לחלוטין, לחץ על הפסקה ושמירת נתונים , בסדר זה, הן winwdw ו- sdu רכישת דפורמציה v 2.0. לחץ שוב על לחצן התחל במצלמה כדי להפסיק את הקלטת הווידאו.</li>
		<li>חזור על השלב 2.2.8 לשחרר CO2 בתא כלי. נתק את מחברי התעופה עבור חיישן לחץ הגז ומכשיר דפורמציה בדיקה.</li>
		<li>לחיצה שמאלית על קצב הטעינה של התזוזה באפשרות ב- winwdw. הגדר את יחס ההזזה ב-10 מ"מ לדקה . לחץ על לחצן כלפי מעלה בבקר המרוחק של מכונת הבדיקה האוניברסלית. כאשר העמסה בוכנה של הכלי היא סביב 2 – 3 מ"מ מעל הבריקט, לקחת את לבריקט החוצה ולהסיר אותו מרולר שרשרת.</li>
		<li>לפרק את הכלי חיבור בין הפיסטונס. נקו את כלי הקיבול עם שואב אבק.</li>
	</ol></li>
	<li>שלמת
	<ol>
<li>בהתבסס על עקומת מתח-צירית מאמץ לעקוף עקומת הזנים שהתקבלו Winwdw ו sdu רכישה דפורמציה v 2.0, לחשב את המתח נפח של המדגם עם המשוואה הבאה. <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq3.jpg"> כאן, <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq4.jpg"> = מתח נפח; <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq5.jpg"> = זן ציר; <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq6.jpg"> = מאמץ מתוח.</li>
		<li>השג את חוזק השיא מעקומת המתח בציר הלחץ. קצב הפחתת העוצמה מחושב כדלקמן. <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq7.jpg"> כאן, <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq8.jpg"> = קצב הפחתת כוח; <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq9.jpg"> = עוצמת שיא של המדגם תחת לחץ שונה של CO2; <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq10.jpg"> = עוצמת שיא של המדגם באוויר אטמוספרי.</li>
		<li>חישוב מודול האלסטי באמצעות השלב הליניארי בעקומת המתח-צירית בהתאם למשוואה הבאה. <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq11.jpg"> כאן, <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq12.jpg"> = מודול אלסטי של המדגם; <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq13.jpg"> = תוספת מתח של השלב הליניארי (במגה-פיקסל); <img alt="Equation 14" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq14.jpg"> = תוספת מאמץ של השלב הליניארי. חשב את קצב הפחתת מודול האלסטי כדלקמן. <img alt="Equation 15" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq15.jpg"> כאן, <img alt="Equation 16" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq16.jpg"> = שיעור הפחתת מודול אלסטי, <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq12.jpg"> = מודול אלסטי של המדגם תחת לחץ שונה של CO2; <img alt="Equation 17" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq17.jpg"> = מודול אלסטי של המדגם באוויר אטמוספרי.</li>
		<li>בחר תמונות לדוגמה במהלך הבדיקה והסטטיסטיקות באזור כיסוי השטח באמצעות תוכנית (למשל, שנכתב ב-MATLAB) בהתאם לשיטת הממד של ספירת תיבות. <img alt="Equation 18" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq18.jpg"> כאן, <img alt="Equation 19" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq19.jpg"> = מספר הרשת כדי לכסות את אזור השבר בחלק הרוחב של הרשת המרובעת של <img alt="Equation 20" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq20.jpg"> ; <img alt="Equation 21" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq21.jpg"> = קבוע; <img alt="Equation 22" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq22.jpg"> = מימד פרקטל; <img alt="Equation 20" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq20.jpg"> = אורך הצד של הרשת המרובעת. גודל הרשת המינימלי שווה לגודל הפיקסל במבחן זה.<ol>
<li>חשב את מקדם המתאם בהתאם למשוואה הבאה. <img alt="Equation 23" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq23.jpg"> כאן,<img alt="Equation 24" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq24.jpg"> = מקדם המתאם; <img alt="Equation 25" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq25.jpg"> = השונות <img alt="Equation 26" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq26.jpg"> המשותפת של ו <img alt="Equation 27" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq27.jpg"> ; <img alt="Equation 28" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq28.jpg"> = שונות <img alt="Equation 26" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq26.jpg"> של; <img alt="Equation 29" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq29.jpg"> = סטיה של <img alt="Equation 27" src="/files/ftp_upload/59405/59405eq27.jpg"> .</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>

<ol><li>Mazzotti, M., Pini, R., Storti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+coalbed+methane+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Supercritical+Fluids%22%5BJournal%5D)">Enhanced coalbed methane recovery.</a> Journal of Supercritical Fluids. 47 (3), 619-627 (2009).</li>
<li>Litynski, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((U.S.+Department+of+Energy%E2%80%99s+Regional+Carbon+Sequestration+Partnership+Program%3A+Overview%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Procedia%22%5BJournal%5D)">U.S. Department of Energy’s Regional Carbon Sequestration Partnership Program: Overview.</a> Energy Procedia. 1 (1), 3959-3967 (2009).</li>
<li>Lackner, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Guide+to+CO2+Sequestration%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A Guide to CO2 Sequestration.</a> Science. 300 (5626), 1677-1678 (2015).</li>
<li>Zhou, F. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+feasibility+study+of+ECBM+recovery+and+CO2%2C+storage+for+a+producing+CBM+field+in+Southeast+Qinshui+Basin%2C+China%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Greenhouse+Gas+Control%22%5BJournal%5D)">A feasibility study of ECBM recovery and CO2, storage for a producing CBM field in Southeast Qinshui Basin, China.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 19 (19), 26-40 (2013).</li>
<li>Zhou, F., Hussain, F., Cinar, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Injecting+pure+N2+and+CO2+to+coal+for+enhanced+coalbed+methane%3A+Experimental+observations+and+numerical+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Coal+Geology%22%5BJournal%5D)">Injecting pure N2 and CO2 to coal for enhanced coalbed methane: Experimental observations and numerical simulation.</a> International Journal of Coal Geology. 116 (5), 53-62 (2013).</li>
<li>Pini, R., Ottiger, S., Storti, G., Mazzotti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pure+and+competitive+adsorption+of+CO2%2C+CH4+and+N2+on+coal+for+ECBM%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Procedia%22%5BJournal%5D)">Pure and competitive adsorption of CO2, CH4 and N2 on coal for ECBM.</a> Energy Procedia. 1 (1), 1705-1710 (2009).</li>
<li>Nie, B. S., Li, X. C., Cui, Y. J., Lu, H. Q. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNie%2C+BS+%22Theory+and+application+of+gas+migration+in+coal+seam%22">Theory and application of gas migration in coal seam</a>. , Science Press. Beijing, China. (2014).</li>
<li>Scott, A. R. Improving coal gas recovery with microbially enhanced coalbed methane. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aScott%2C+AR+%22Coalbed+Methane%3A+Scientific%2C+Environmental+and+Economic+Evaluation%22">Coalbed Methane: Scientific, Environmental and Economic Evaluation</a>. Mastalerz, M., Glikson, M., Golding, S. D. , Springer. Netherlands. 89-110 (1999).</li>
<li>Gorucu, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+matrix+shrinkage+and+swelling+on+the+economics+of+enhanced-coalbed-methane+production+and+CO2+sequestration+in+coal%5BTitle%5D)+AND+%22Spe+Reservoir+Evaluation+Engineering%22%5BJournal%5D)">Effects of matrix shrinkage and swelling on the economics of enhanced-coalbed-methane production and CO2 sequestration in coal.</a> Spe Reservoir Evaluation Engineering. 10 (4), 382-392 (2007).</li>
<li>Liu, S. M., Wang, Y., Harpalani, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropy+characteristics+of+coal+shrinkage%2Fswelling+and+its+impact+on+coal+permeability+evolution+with+CO2+injection%5BTitle%5D)+AND+%22Greenhouse+Gases+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Anisotropy characteristics of coal shrinkage/swelling and its impact on coal permeability evolution with CO2 injection.</a> Greenhouse Gases Science & Technology. 6 (5), 615-632 (2016).</li>
<li>Larsen, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+dissolved+CO2%2C+on+coal+structure+and+properties%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Coal+Geology%22%5BJournal%5D)">The effects of dissolved CO2, on coal structure and properties.</a> International Journal of Coal Geology. 57 (1), 63-70 (2004).</li>
<li>Mastalerz, M., Gluskoter, H., Rupp, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+dioxide+and+methane+sorption+in+high+volatile+bituminous+coals+from+Indiana%2C+USA%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Coal+Geology%22%5BJournal%5D)">Carbon dioxide and methane sorption in high volatile bituminous coals from Indiana, USA.</a> International Journal of Coal Geology. 60 (1), 43-55 (2004).</li>
<li>Li, X. C., Nie, B. S., He, X. Q., Zhang, X., Yang, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+gas+adsorption+on+coal+body%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+China+Coal+Society%22%5BJournal%5D)">Influence of gas adsorption on coal body.</a> Journal of China Coal Society. 36 (12), 2035-2038 (2011).</li>
<li>Du, Q. H., Liu, X. L., Wang, E. Z., Wang, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strength+Reduction+of+Coal+Pillar+after+CO2+Sequestration+in+Abandoned+Coal+Mines%5BTitle%5D)+AND+%22Minerals%22%5BJournal%5D)">Strength Reduction of Coal Pillar after CO2 Sequestration in Abandoned Coal Mines.</a> Minerals. 7 (2), 26-41 (2017).</li>
<li>Zhao, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Similarity+criteria+and+coal-like+material+in+coal+and+gas+outburst+physical+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Coal+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Similarity criteria and coal-like material in coal and gas outburst physical simulation.</a> International Journal of Coal Science and Technology. 5 (2), 167-178 (2018).</li>
<li>Xu, J., Ye, G. -b, Li, B. -b, Cao, J., Zhang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+study+of+mechanical+and+permeability+characteristics+of+moulded+coals+with+different+binder+ratios%5BTitle%5D)+AND+%22Rock+and+Soil+Mechanics%22%5BJournal%5D)">Experimental study of mechanical and permeability characteristics of moulded coals with different binder ratios.</a> Rock and Soil Mechanics. 36 (1), 104-110 (2015).</li>
<li>Barbara, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Balance+of+CO2%2FCH4+exchange+sorption+in+a+coal+briquette%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel+Processing+Technology%22%5BJournal%5D)">Balance of CO2/CH4 exchange sorption in a coal briquette.</a> Fuel Processing Technology. 106 (2), 95-101 (2013).</li>
<li>Benk, A., Coban, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molasses+and+air+blown+coal+tar+pitch+binders+for+the+production+of+metallurgical+quality+formed+coke+from+anthracite+fines+or+coke+breeze%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel+Processing+Technology%22%5BJournal%5D)">Molasses and air blown coal tar pitch binders for the production of metallurgical quality formed coke from anthracite fines or coke breeze.</a> Fuel Processing Technology. 92 (5), 1078-1086 (2011).</li>
<li>Zhao, H. B., Yin, G. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+of+acoustic+emission+characteristics+and+damage+equation+of+coal+containing+gas%5BTitle%5D)+AND+%22Rock+and+Soil+Mechanics%22%5BJournal%5D)">Study of acoustic emission characteristics and damage equation of coal containing gas.</a> Rock and Soil Mechanics. 32 (3), 667-671 (2011).</li>
<li>Cao, S. G., Li, Y., Guo, P., Bai, Y. J., Liu, Y. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+research+on+permeability+characteristics+in+complete+stress-strain+process+of+briquette+and+coal+samples%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Journal+of+Rock+Mechanics+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Comparative research on permeability characteristics in complete stress-strain process of briquette and coal samples.</a> Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 29 (5), 899-906 (2010).</li>
<li>Wang, H. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+similar+material+for+methane-bearing+coal+and+its+application+to+outburst+experiment%5BTitle%5D)+AND+%22Rock+and+Soil+Mechanics%22%5BJournal%5D)">Development of a similar material for methane-bearing coal and its application to outburst experiment.</a> Rock and Soil Mechanics. 36 (6), 1676-1682 (2015).</li>
<li>Ulusay, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aUlusay%2C+R+%22The+ISRM+Suggested+Methods+for+Rock+Characterization%2C+Testing+and+Monitoring%3A+2007-2014%22">The ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 2007-2014</a>. , Springer International Publishing. Switzerland. (2015).</li>
<li>Ranathunga, A. S., Perera, M. S. A., Ranjith, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+CO2+adsorption+on+the+strength+and+elastic+modulus+of+low+rank+Australian+coal+under+confining+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Coal+Geology%22%5BJournal%5D)">Influence of CO2 adsorption on the strength and elastic modulus of low rank Australian coal under confining pressure.</a> International Journal of Coal Geology. 167, 148-156 (2016).</li>
<li>Ranjith, P. G., Perera, M. S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+cleat+performance+on+strength+reduction+of+coal+in+CO2%2C+sequestration%5BTitle%5D)+AND+%22Energy%22%5BJournal%5D)">Effects of cleat performance on strength reduction of coal in CO2, sequestration.</a> Energy. 45 (1), 1069-1075 (2012).</li>
<li>Masoudian, M. S., Airey, D. W., El-Zein, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+investigations+on+the+effect+of+CO2%2C+on+mechanics+of+coal%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Coal+Geology%22%5BJournal%5D)">Experimental investigations on the effect of CO2, on mechanics of coal.</a> International Journal of Coal Geology. 128 (3), 12-23 (2014).</li>
<li>Wang, S. G., Elsworth, D., Liu, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+decompression+and+desorption+induced+energetic+failure+in+coal%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rock+Mechanics+and+Geotechnical+Engineering%22%5BJournal%5D)">Rapid decompression and desorption induced energetic failure in coal.</a> Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 7 (3), 345-350 (2015).</li>
<li>Hadi Mosleh, M., Turner, M., Sedighi, M., Vardon, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+dioxide+flow+and+interactions+in+a+high+rank+coal%3A+Permeability+evolution+and+reversibility+of+reactive+processes%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Greenhouse+Gas+Control%22%5BJournal%5D)">Carbon dioxide flow and interactions in a high rank coal: Permeability evolution and reversibility of reactive processes.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 70, 57-67 (2018).</li>
<li>Abhijit, M., Harpalani, S., Liu, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laboratory+measurement+and+modeling+of+coal+permeability+with+continued+methane+production%3A+Part+1+%E2%80%93+Laboratory+results%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">Laboratory measurement and modeling of coal permeability with continued methane production: Part 1 – Laboratory results.</a> Fuel. 94 (1), 110-116 (2012).</li>
<li>Li, Q. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+application+of+a+gas-solid+coupling+test+system+in+the+visualized+and+constant+volume+loading+state%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+China+University+of+Mining+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Development and application of a gas-solid coupling test system in the visualized and constant volume loading state.</a> Journal of China University of Mining & Technology. 47 (1), 104-112 (2018).</li>
<li>Allen, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAllen%2C+T+%22Particle+Size+Measure%22">Particle Size Measure</a>. , China Architecture & Building Press. Beijing, China. (1984).</li>
<li>Wang, H. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coal+and+gas+outburst+simulation+system+based+on+CRISO+model%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Journal+of+Rock+Mechanics+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Coal and gas outburst simulation system based on CRISO model.</a> Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 34 (11), 2301-2308 (2015).</li>
<li>Zhang, Q. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploration+of+similar+gas+like+methane+in+physical+simulation+test+of+coal+and+gas+outburst%5BTitle%5D)+AND+%22Rock+and+Soil+Mechanics%22%5BJournal%5D)">Exploration of similar gas like methane in physical simulation test of coal and gas outburst.</a> Rock and Soil Mechanics. 38 (2), 479-486 (2017).</li>
<li>Xia, G. Z. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Study+on+density+and+refractive+index+of+near-critical+fluid%22">Study on density and refractive index of near-critical fluid</a>. , Huazhong University of Science and Technology. Master’s degree thesis (2009).</li>
<li>Ruppel, T. C., Grein, C. T., Bienstock, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adsorption+of+methane+on+dry+coal+at+elevated+pressure%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">Adsorption of methane on dry coal at elevated pressure.</a> Fuel. 53 (3), 152-162 (1974).</li>
<li>Ranjith, P. G., Jasinge, D., Choi, S. K., Mehic, M., Shannon, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+CO2+saturation+on+mechanical+properties+of+Australian+black+coal+using+acoustic+emission%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">The effect of CO2 saturation on mechanical properties of Australian black coal using acoustic emission.</a> Fuel. 89 (8), 2110-2117 (2010).</li>
<li>Viete, D. R., Ranjith, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+CO2%2C+on+the+geomechanical+and+permeability+behaviour+of+brown+coal%3A+Implications+for+coal+seam+CO2+sequestration%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Coal+Geology%22%5BJournal%5D)">The effect of CO2, on the geomechanical and permeability behaviour of brown coal: Implications for coal seam CO2 sequestration.</a> International Journal of Coal Geology. 66 (3), 204-216 (2006).</li>
<li>Jiang, Y. D., Zhu, J., Zhao, Y. X., Liu, J. H., Wang, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constitutive+equations+of+coal+containing+methane+based+on+mixture+theory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+China+Coal+Society%22%5BJournal%5D)">Constitutive equations of coal containing methane based on mixture theory.</a> Journal of China Coal Society. 32 (11), 1132-1137 (2007).</li>
<li>Xie, H. P., Gao, F., Zhou, H. W., Zuo, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fractal+fracture+and+fragmentation+in+rocks%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Seismology%22%5BJournal%5D)">Fractal fracture and fragmentation in rocks.</a> Journal of Seismology. 23 (4), 1-9 (2003).</li>
<li>Miao, T. J., Yu, B. M., Duan, Y. G., Fang, Q. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fractal+analysis+of+permeability+for+fractured+rocks%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Heat+%26+Mass+Transfer%22%5BJournal%5D)">A fractal analysis of permeability for fractured rocks.</a> International Journal of Heat & Mass Transfer. 81 (81), 75-80 (2015).</li>
<li>Liu, R. C., Jiang, Y. J., Li, B., Wang, X. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fractal+model+for+characterizing+fluid+flow+in+fractured+rock+masses+based+on+randomly+distributed+rock+fracture+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Computers+%26+Geotechnics%22%5BJournal%5D)">A fractal model for characterizing fluid flow in fractured rock masses based on randomly distributed rock fracture networks.</a> Computers & Geotechnics. 65, 45-55 (2015).</li>
<li>Pan, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-pores+and+fractures+of+coals+analysed+by+field+emission+scanning+electron+microscopy+and+fractal+theory%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">Micro-pores and fractures of coals analysed by field emission scanning electron microscopy and fractal theory.</a> Fuel. 164, 277-285 (2016).</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

בהתחשב בסכנה של גז בלחץ גבוה, כמה צעדים קריטיים חשובים במהלך המבחן. השסתומים ו טבעות O צריך להיבדק והוחלף באופן קבוע, וכל מקור ההצתה לא צריך להיות מותר במעבדה. כאשר משתמשים בשסתום הידני לוויסות הלחץ, הנסניסה צריך לסובב את השסתום לאט כדי להפוך את הלחץ להגדיל את כלי הקיבול דמיינו בהדרגה. אין לפרק את הכלי במהלך הבדיקה. כאשר הניסוי מסתיים, יש לפתוח את הדלת האחורית של כלי הקיבול לאחר השחרור הכולל של הגז בלחץ גבוה; אחרת, קיימת סכנת פציעה. השתמש שואב אבק כדי להסיר את כל פיסות בריקט מן הכלי, כדי לא להשפיע על כמות של גז ספיחה במה...

הריכוז הגובר של CO2 באטמוספירה הוא גורם ישיר הגורם לאפקט ההתחממות הגלובלית. בשל היכולת sorption חזקה של פחם, CO2 קיבוע על בתפר פחם נחשב כאמצעי מעשי וסביבה ידידותית להפחית את פליטת הגלובלית של גז החממה1,2,3. באותו הזמן, CO מוזרק2 יכול להחליף CH4 ותוצאה לקידום ייצור גז ב מתאן התאוששות coalbed (ecbm)4,5,6. הסיכויים האקולוגיים והכלכליים של CO2 קיבוע על לאחרונה משכו תשומת לב ברחבי העולם בקרב חוקרים, כמו גם בין קבוצות שונות להגנת הסביבה בינלאומיים סוכנויות ממשלתיות.
פחם הינו סלע אנאיזוטרופי מבנית המורכב מנקבובית, שבר ומטריצת פחם. מבנה נקבובית יש שטח מסוים גדול שטח, אשר יכול ספוח כמות גדולה של גז, משחק תפקיד חיוני קיבוע על גז, והשבר הוא הנתיב העיקרי של זרימת הגז בחינם7,8. מבנה זה הפיזי הייחודי מוביל קיבולת הספיחה גז גדול עבור CH4 ו-CO2. גז שלי מופקד בתוך coalbed בכמה צורות: (1) נספחת על פני השטח של מיקרונקבוביות ונקבוביות גדולות יותר; (2) נספג במבנה המולקולרי של הפחם; (3) כגז חופשי בשברים ונקבוביות גדולות יותר; ו (4) הומס במים ההפקדה. התנהגות sorption של פחם ל CH4 ו-CO2 גורם נפיחות מטריקס, ומחקרים נוספים להדגים כי זהו תהליך הטרוגנית והוא קשור ללימטיפוסים פחם9,10,11. בנוסף, סורזיה גז יכול לגרום נזק ביחס קונסטיטוטיבי של פחם12,13,14.
דגימת הפחם הגולמי משמשת בדרך כלל ב פחם ו-2 ניסויים צימוד. במיוחד, חתיכה גדולה של פחם גולמי מפני העבודה במכרה פחם הוא גזור להכין דגימה. עם זאת, תכונות פיזיות ומכניות של פחם גלם בהכרח יש רמת פיזור גבוהה עקב התפלגות מרחבית אקראית של נקבוביות טבעיות ושברים בתפר פחם. יתר על כן, פחם הנושאת גז רך וקשה להיות מעוצב מחדש. על פי עקרונות השיטה הניסיונית האורתוגונלית, הבריקט, אשר מחדש עם אבקת פחם גולמי וצמנט, נחשבת לחומר אידיאלי המשמש במבחן הפחם15,16. להיות קר לחוץ עם מתכת מת, כוחה יכול להיות מראש ונשאר יציב על ידי התאמת כמות המלט, אשר מועילה ניתוח השוואתי של אפקט משתנה יחיד. בנוסף, למרות הדוגמאות של המדגם לבריקט הוא ~ 4-10 פעמים, זה של דגימת הפחם raw, מאפייני ספיחה דומה ומאפיינים desorption ומתח מתח נמצאו במחקר ניסיוני17,18 , מיכל בן 19 , 20. במאמר זה, ערכה של חומר דומה לפחם מנשא גז אומצה כדי להכין את בריקט21. הפחם הגולמי נלקח מ4671b6 הפנים הפועלים במכרה הפחם Xinzhuangzi, Huainan, מחוז אנחווי, סין. התפר הפחם הוא כ 450 מ' מתחת למפלס הקרקע 360 m מתחת לפני הים, וזה מטבלים בערך 15 ° והוא כ 1.6 m עובי. הגובה והקוטר של המדגם הבריקט הם 100 מ"מ ו 50 מ"מ, בהתאמה, שהוא הגודל המומלץ שהוצע על ידי החברה הבינלאומית למכניקה רוק (ISRM)22.
מכשירי מבחן העמסה היוניצירית הקודמים לניסויים בפחם גז בתנאי מעבדה יש כמה מחסורים ומגבלות, שהוצגו כחברים23,24,25,26 ,27,28: (1) במהלך תהליך הטעינה, עוצמת כלי הקיבול יורדת עם הבוכנה נע, גורם לתנודות בלחץ הגז והפרעות של גז מסורזיה; (2) ניטור תמונה בזמן אמת של דגימות, כמו גם מדידות לדפורמציה בסביבת לחץ גז גבוה, קשה לנהל; (3) הם מוגבלים גירוי של הפרעות עומס דינמי על דגימות טעון מראש כדי לנתח את מאפייני התגובה המכנית שלהם. על מנת לשפר את דיוק המכשיר ואת רכישת הנתונים במצב מוצק גז צימוד, מערכת דמיינו ובדיקה קבועה במערכת29 פותחה (איור 1), כולל (1) כלי העמסה דמיינו עם תא אמצעי אחסון קבוע, שהוא רכיב הליבה; (2) מודול מילוי גז עם ערוץ ואקום, שני ערוצי מילוי, וערוץ שחרור; (3) מודול טעינת צירית המורכב ממחשב בדיקה אוניברסלי הידראולי סרוו מחשב ובקרה; (4) מודול רכישת נתונים המורכב ממנגנון מדידה של הזחה בעורק, חיישן לחץ גז, ומצלמה בחלון של כלי הטעינה הדמיינו.
הכלי המרכזי דמיינו (איור 2) הוא תוכנן במיוחד כך שני צילינדרים התאמת קבועים על הלוח העליון ובוכנות להעביר בו זמנית עם הטעינה אחד דרך הקורה, ואת האזור הרציף של הטעינה בוכנה שווה ל סכום של זה של צילינדרים הכוונון. זורם דרך חור פנימי וצינורות רכים, גז בלחץ גבוה בכלי ושני צילינדרים מחובר. לכן, כאשר בוכנה טעינת הספינה נעה כלפי מטה ודוחסת את הגז, מבנה זה יכול לקזז את השינוי בעוצמה ולמנוע הפרעות לחץ. בנוסף, מונעת הפעלת כוח הנגד העצום על הבוכנה במהלך הבחינה ומשפרת באופן משמעותי את בטיחות הכלי. החלונות, המצוידים בזכוכית בורוסיליקט מחוסמת, ממוקמים בשלושה צדדים של כלי הקיבול, מספקים דרך ישירה לצלם את המדגם. זכוכית זו נבדקה בהצלחה והוכיחה להתנגד עד 10 גז MPa עם שיעור הרחבה נמוך, חוזק גבוה, העברה קלה, ויציבות כימית29.
נייר זה מתאר את ההליך לבצע ניסוי דחיסה uniaxial של הפחם CO2-הנושא עם החדש דמיינו ומתמיד גז-מוצק מערכת הבדיקה צימוד, אשר כולל את התיאור של כל החלקים להכין בריקט לדוגמה באמצעות אבקת פחם raw ו הנתרן humate, כמו גם את הצעדים הרצופים כדי להזריק בלחץ גבוה CO2 ולבצע דחיסה uniaxial. כל תהליך דפורמציה לדוגמה מנוטר באמצעות מצלמה. הגישה הניסיונית הזאת מציעה דרך חלופית לנתח באופן כולל את הנזק והאבולוציה המושרה ביותר, האופייניים לפחם הנושאת גז.

<table><tbody><tr><td>3Y-Leica MPV-SP מערכת פוטומטרית מיקרופוטומטרית</td><td>Leica, גרמניה</td><td>M090063016</td><td>משמש למדידת רפלקציה ויטריניט </td></tr><tr><td>מכשיר ספיחה איזותרמי אוטומטי</td><td>BeiShiDe Instrument Technology (בייג'ינג) ושות', בע"מ</td><td>3H-2000PH</td><td>בדיקת ספיחה איזותרמית</td></tr> מכונת <tr><td>בדיקה אלקטרו הידראולית סרוו אוניברסלי מכונת בדיקה</td><td>ג'ינאן Shidaishijin ושות', בע"מ</td><td>WDW-100EIII</td><td>משמש כדי לספק לחץ צירי</td></tr><tr><td>חיישן לחץ גז חיישן</td><td>בייג'ינג כוכב טכנולוגיה ושות', בע"מ</td><td>CYYZ11</td><td>ניטור לחץ גז</td></tr><tr><td>מיכל גז (פחמן דו חמצני / הליום)</td> <td>Heifei Henglong גז., בע"מ</td><td></td><td>גז משאב</td></tr><tr><td>מצלמה במהירות גבוהה</td><td>תאגיד סוני</td><td>FDR-AX30</td><td>ניטור תמונה</td></tr><tr><td>חממה</td><td>Yuyao YuanDong מכשיר דיגיטלי מפעל</td><td>XGQ-2000</td><td>לבנית ייבוש</td></tr><tr><td>לסת מגרסה</td><td>Hebi Tianke מכשיר ושות', בע"מ</td><td>EP-2</td><td>פחם שחיקה</td></tr><tr><td>ידנית לחץ שסתום הפחתת לחץ</td><td>שנחאי Saergen מכשיר ושות', בע"מ</td><td>R41</td><td>לחץ גז לשקע התאמה</td></tr><tr><td>Proximate מנתח</td><td>Changsha Kaiyuan מכשיר ושות', בע"מ</td><td>5E-MAG6700</td><td>פחם ניתוח תעשייתי</td></tr><tr><td>התנגדות מד מתח</td><td>ג'ינאן סיגמר טכנולוגיה ושות', בע"מ</td><td>ASMB3-16/8</td><td>מדידת יחס פואסון</td></tr><tr><td>שייקר מסננת (6,16mesh)</td> <td>Hebi Tianguan מכשיר ושות', בע"מ</td><td>GZS-300</td><td>פחם אבקת מקלט צינור</td></tr><tr><td>רך</td><td>Jinan Quanxing צינור בלחץ גבוה ושות', בע"מ</td><td>קוטר פנימי = 5 מ"מ לחץ מקסימלי = 30 MPa</td>מכשיר בדיקת עיוות היקפי של דגימת סלע סטנדרטית Huainan Qingda Machinery Co., Ltd רכישת עיוות היקפי רכישת מתח מבוקר מנגנון גזירה ישירה בייג'ינג תעופה וחלל Huayu מכשיר בדיקה ושות', בע"מ ZJ-4A חוזק מתיחה, לכידות, חיכוך פנימי <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> מדידה</td></tr><tr><td>משאבת ואקום</td><td>פוג'יווארה, יפן</td><td>750D</td><td>משמש לשאיבת הכלי</td></tr><tr><td>שסתום</td><td>ג'יאנגסו סוביי שסתום ושות', בע"מ</td><td>S4 NS-MG16-MF1</td><td>חותם גז</td></tr><tr><td>כלי טעינה חזותי</td><td>Huainan Qingda Machinery Co., Ltd</td><td></td><td>מכשיר לטעינת מדגם וניטור בזמן אמת</td></tr></tbody></table>

הניסוי דחיסה uniaxial עם שיתוף2-הנושאת פחם באמצעות דמיינו ובאופן קבוע נפח גז-מוצק צימוד מערכת בדיקה

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

הזרקת פחמן דו חמצני (CO2) לתוך התפר פחם עמוק הוא משמעות רבה להפחתת ריכוז גזי החממה באטמוספירה והגדלת ההתאוששות של מתאן coalbed. המערכת מציגה כאן מערכת צימוד מוצק ובעלת נפח-רב, הנמצאת כאן כדי לחקור את ההשפעה של שיתוף2 סורזיה על התכונות הפיזיות והמכאניות של הפחם. היכולת לשמור על נפח קבוע ולנטר את המדגם באמצעות מצלמה, מערכת זו מציעה את הפוטנציאל לשפר את דיוק המכשיר ולנתח את האבולוציה שבר עם שיטת הגיאומטריה פרקטלית. נייר זה מספק את כל הצעדים כדי לבצע ניסוי דחיסה uniaxial עם מדגם בריקט ב2 לחצים שונים עם מערכת דלק מוצק צימוד המערכת. בריקט, קר-לחוץ על ידי פחם raw ו נתרן humate מלט, הוא נטען בלחץ גבוה CO2, ועל פני השטח שלה מנוטרים בזמן אמת באמצעות מצלמה. עם זאת, הדמיון בין הבריקט והפחם הגולמי עדיין זקוק לשיפור, ואין אפשרות להזריק גז דליק כגון מתאן (CH4) לבחינה. התוצאות מראות כי ה-CO2 סורזיה מובילה לשיא חוזק ולהפחתת מודול אלסטי של הבריקט, והתפתחות השבר של הבריקט במצב כשל מצביעה על תכונות פרקטלית. החוזק, המודוללי האלסטי והמימד הפרקטלי הם כל הקורלציה עם הלחץ של CO2 אך לא עם מתאם ליניארי. מערכת הבדיקה הבין-מוצקה של המערכת מסוגלת לשמש כפלטפורמה למחקרים ניסיוניים על מכניקת הרוק, בהתחשב באפקט הצימוד הרב.

המסה הממוצעת של הדגם הבריקט הייתה 230 g. בהתאם לניתוח התעשייתי, בריקט הציגו תוכן לחות של 4.52% ותוכן אפר של 15.52%. יתר על כן, התוכן הנדיף היה כ 31.24%. כפי שחולץ הנתרן מהפחם, מרכיבי הבריקט היו דומים לפחם גולמי. המאפיינים הפיזיים מוצגים בטבלה 2.
השוואת התכונות המכאניות בין פחם גלם ובריקט מוצגים בטבלה 3, והבדיקה איזותרמי ספיחה הוכיחה את הקיבולת הדומה שלהם עבור גז ספיחה (איור ...

פרוטוקול זה מדגים כיצד להכין מדגם בריקט ולנהל ניסוי דחיסה uniaxial עם בריקט ב שונים2 לחצים באמצעות דמיינו וקבוע-נפח מוצק דלק מערכת הבדיקה צימוד. זה גם מטרתו לחקור שינויים מבחינת התכונות הפיזיות והמכאניות של הפחם הנגרמת על ידי שיתוף2 adsorption.

הניסוי דחיסה Uniaxial עם שיתוף2-הנושאת פחם באמצעות דמיינו ובאופן קבוע נפח גז-מוצק צימוד מערכת בדיקה

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and ...

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום של דיכוי גיאולוגי פחמן דו חמצני והתאוששות מתאן פחם על הקשר בין תכונות הפחם ספיגת גז. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא כי עומס סטטי ודינמי יכול לחול על briquette במצב נפח קבוע תהליך הניסוי כולו הוא חזותי על ידי ניטור צילום. אין דרישה מיוחדת עבור המינים של המדגם, ולכן שיטה זו יכולה לחול על בדיקות מכניות של כל סלע נקבובי.כדי להתחיל, לשקול 1000 גרם ו 300 גרם של פחם מרוסק עם התפלגות גודל חלקיקים של אפס עד מילימטר אחד ואחד עד שלושה מילימטרים בהתאמה. שים אותם יחד ב בשיעור מסה של 0.76 כדי 0.24 ולהשתמש מוט זכוכית בקוטר שישה מילימטר כדי לערבב אותם היטב. כדי להכין את המלט, לשים ארבעה גרם של אבקת הוד נתרן לתוך מקור ולהוסיף כ 96 מילימטרים של מים מזוקקים.השתמש מוט זכוכית כדי לבחוש אותם ולוודא כי כל ההומט נתרן מומס היטב. לאחר מכן מערבבים 230 גרם של אבקת פחם מעורבת ו 20 גרם של פתרון הומט נתרן ב beaker. כדי לייצר מעיל בריקט בגודל סטנדרטי, המשטח הפנימי של כלי העיצוב עם שמן סיכה.להרכיב רכיבי כלי צלחת תחתונה, הגוף הראשי ואת הטבעת ולמלא את החור עם 250 גרם של חומר מעורב. שים את בוכנה Press על גבי החומר המעורב והצב את כל החלקים תחת הפיסטון של מכונת בדיקה אוניברסלית סרוו אלקטרוהידראולית. הפעל את התוכנה WinWdw כדי לשלוט במכונת הבדיקה האוניברסלית סרוו אלקטרוהידראולית.בתוכנה, לחץ על טווח כוח כדי להגדיר את הכוח המרבי ל 50 קילונוטון ולחץ על איפוס כדי לנקות את ערך התזוזה. לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על בקרת הטעינה של כוח האפשרויות. הגדר את יחס המעבר ל- 0.1 קילו-טון לשנייה.הגדר את ערך כוח היעד על 29.4 קילונוטון והחזקת זמן ב 900 שניות. לאחר מכן לחץ על התחל. לאחר מכן להוציא את כלי העיצוב ולהפוך אותם על צלחת גומי.השתמש בפטיש גומי כדי לפרק רכיבי כלי בסדר מלמטה למעלה. שים את briquette ב 40 מעלות צלזיוס אינקובטור במשך 48 שעות. ראשית, לתקן את הדלת האחורית של כלי חזותי עם ברגים חוזק גבוה.חבר את המחשב, תיבת איסוף הנתונים וחיישן לחץ הגז המוטבע לדלת האחורית. כדי לרכוש את נתוני לחץ הגז בכלי המדמיין, הפעל את חיישן רכישת הנתונים של התוכנה. על התוכנה, לחץ על התחלה.פתח את V1 שסתום ולסגור V2, V3 ו V4 כדי לשאוב את תא כלי חזותי. לאחר 30 דקות לכבות V1 ומשאבת ואקום. פתח V2 ומיכל הדלק עם הליום.השתמש שסתום הפחתת לחץ ידני כדי להתאים את לחץ השקע של מיכל הדלק. בזהירות לבחון את עקומת לחץ הגז המוצגת על חיישן רכישת נתונים 16. כאשר הוא מגיע על שני מגה פסקל לכבות V2 ומיכל הדלק.ואז במחשב, להפעיל את התוכנה WinWdw כדי למדוד את כוח החיכוך של בוכנה טעינה נע כלפי מטה במכונת הבדיקה. בתוכנה, לחץ על טווח כוח כדי להגדיר את הכוח המרבי לחמישה קילונוטון ולחץ על איפוס כדי לנקות את ערך התזוזה. לחץ שמאלה על קצב טעינת ההנעה של האופציות והגדר את יחס המעבר למילימטר אחד לדקה.הלחיצה על ההתחלה. פתח V4 ושחרר הליום לאוויר. לפרק את הדלת האחורית של כלי הדמיה ולסגור V4. למדוד את הגובה ואת הקוטר של briquette באמצעות caliper vernier עם דיוק של 0.02 מילימטרים.לשקול את המסה של briquette באמצעות סולם אלקטרוני עם דיוק של 0.01 גרם. התקן את רולר השרשרת של מנגנון בדיקת דפורמציה היקף סביב המיקום האמצעי של briquette ולתקן את מחזיק מהדק. חבר את החיישן עם תיבת רכישת הנתונים דרך מחבר התעופה בכלי השיט המדמיין והצב אותם מתחת לבולשת הטעינה.כדי להבטיח את הדיוק של רכישת הנתונים, התאם את רולר השרשרת ואת המשטח העליון של הברקט כך שהם מקבילים לבוכנה הטעינה. לאחר מכן הפעל WinWdw כדי לשלוט במכונת הבדיקה האוניברסלית. בתוכנה, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על קצב טעינת התזוזה של האופציות.הגדר את יחס המעבר על 10 מילימטרים לדקה. בבקר המרוחק, לחץ על הכפתור למטה עבור מכונת הבדיקה האוניברסלית עד שהמרחק שנותר בין הבוכנה לבריקט הוא בסביבות 1 עד 2 מילימטרים. ואז להרכיב את הדלת האחורית של כלי הדמיה.שאבו את תא כלי השיט המדמיין כבעבר. V3 פתוח הבא ואת מיכל הדלק של פחמן דו חמצני ב טוהר 99.99%השתמש בלחץ ידני הפחתת ערך כדי להתאים את לחץ השקע של מיכל הדלק. בזהירות לבחון את עקומת לחץ הגז המוצגת בחיישן רכישת נתונים 16.כאשר הוא מתקרב מספיק לערך היעד, סגור את V3 ואת מיכל הדלק. לאחר 24 שעות של זמן סחוף עקומת לחץ הגז נשארת יציבה והבריקט הגיע למצב שיווי המשקל הדינמי של שפיכה ודשן. מניחים מצלמה עם חצובה ליד חלון כלי השיט המדמיין ומתאימים את הגובה והזווית כדי להבטיח שתמונה של המדגם תוצג במרכז מסך המצלמה.הפעל את התוכנה SDU דפורמציה רכישה v2.0 כדי לפקח על עיוות היקף של briquette. לחץ על ההתחלה. על WinWdw לחץ על מדגם חדש והקלד את הגובה והקוטר של briquette.לחץ על האזור המקומי ולאחר מכן לחץ על לאשר. לחץ על טווח כוח כדי להגדיר את הכוח המרבי לחמישה קילונוטון ולחץ על איפוס כדי לנקות את ערך ההנעה. לחץ שמאלה על קצב טעינת התזוזה של האופציות והגדר את יחס המעבר במילימטר אחד לדקה.לחץ על התחל כדי לדחוס את הדגימה. במקביל לחץ על כפתור ההתחלה במצלמה כדי להתחיל בהקלטת וידאו. כאשר המדגם נכשל לחלוטין, לחץ על עצירה וחיסכון בנתונים הן WinWdw והן SDU דפורמציה רכישה v2.0.לאחר מכן לחץ שוב על לחצן 'התחל' במצלמה כדי להפסיק את הקלטת הווידאו. פתח V4 כדי לשחרר פחמן דו חמצני בתא הספינה ולפרק את הדלת האחורית של כלי השיט. נתק את מחברי התעופה עבור חיישן לחץ הגז ומטוס בדיקת עיוות היקף.לחץ באמצעות לחצן העכבר השמאלי על קצב טעינת האופציות ב- WinWdw, הגדר את יחס המעבר ב- 10 מילימטרים לדקה. לחץ על הלחצן למעלה בבקר המרוחק של מכונת הבדיקה האוניברסלית. כאשר בוכנה הטעינה של הכלי הוא סביב שניים עד שלושה מילימטרים מעל briquette לקחת את briquette החוצה ולהסיר אותו מן רולר השרשרת.מפרקים את כלי החיבור בין הבוכנה ולהשתמש בשואב אבק כדי לנקות את הכלי המדמיין. בניסוי זה, בדיקת ספיגת isothermal הוכיחה יכולת דומה עבור ספיגת גז מתאן בין פחם גולמי briquette. כוחו של דגימות briquette בשימוש במבחן היה תנודות מסוימות, אבל זה היה קל למדי היה השפעה מועטה על ניתוח התוצאות הניסוי.כאשר תחת לחצים שונים של פחמן דו חמצני, החל מאפס עד שני מגה פסקל, עקומות המתח בביתן הראו דחיסה ברורה, שלבים אלסטיים ודפורמציה מפלסטיק. ככל שלחץ הפחמן הדו-חמצני הגביר את חוזק השיא של דגימת הפחם ירד, שם הוא הראה קשר לא ליניארי. מודולוס אלסטי ירד תחת מצב רווי פחמן דו חמצני, כי הקשר בין מודולוס אלסטי ירד ולחץ הגז היה לא ליניארי גם כן.התמונות שהושגו דרך המצלמה אירועים האבולוציה של השבר על פני השטח של המדגם, תחת לחצי פחמן דו חמצני שונים. שיטת ממד ספירת הקופסה אומצה כדי לתאר את התכונה של שברים במצב כשל תחת לחצי פחמן דו חמצני שונים. מקדמי המתאם בין מספר התיבה לבין אורך הצד היו כולם יותר מ- 0.95.הערכים של הממד פרקטלי היו פרופורציונליים לאלה של לחץ פחמן דו חמצני והמגמה שלהם הצביעה על דמיון לזה של מידת הנזק לגוף הפחם. הדבר החשוב ביותר הוא לקבל הבנה טובה של הליך הבדיקה וכמה ניסיון בניסויים של מכניקת סלע ותפעול של גז בלחץ גבוה. לאחר השיפור שלה, טכניקה זו יכולה לספק דרך לחקר מדיה נקבובית אפקט צימוד גז תחת מצב טעינה uniaxial או טריאקסיאלי.בגלל מיכלי גז בלחץ גבוה משמשים בטכניקה זו, אנשים צריכים לפעול בזהירות במהלך מילוי ושחרור גז.

a-uniaxial-compression-experiment-with-co2-bearing-coal-using

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

אנו מתארים שיטה למדידת אנרגיה מחייב, כפי שבא לידי ביטוי מתח הפנים רקמות, בין תאים בתוך הרקמה, כמו אגרגטים 3D. הבדלים מתח הפנים רקמות הוכחו לתאם עם הפולשנות של ריאות, שרירים, גידולים במוח, הם הגורמים הבסיסיים של כינון יחסים מרחביים בין סוגי תאים שונים.

מדידה של לכידות צבירה ידי Tensiometry Surface רקמות

אנו מציגים פרוטוקול לשימוש בטריבומטר ובפרופילומטר אופטי בסיוע פיזואלקטרי כדי לחקור את התלות של בלאי קולי והפחתת חיכוך במהירות ליניארית, לחץ מגע ותכונות פני השטח.

ניסויים בUltrasonic שימון שימוש Tribometer סייע-Piezoelectrically וProfilometer האופטי

פרוטוקול זה מוצע מערכת בדיקות biaxial רומן בשימוש על התנגדות חימום מכונת בדיקה מתיחה uniaxial כדי לקבוע את הדיאגרמה הגבול להרכיב (FLD) של פח בתנאים בהבלטה חם.

מנגנון בדיקה חדשנית Biaxial לקביעת גבול יצירת תחת תנאי חם החתמת

דפורמציה רוק צריך ניתן לכמת בלחץ גבוה. תיאור של ההליך לביצוע ניסויים דפורמציה במנגנון גריגס מסוג מוצק-בינוני שעוצבו לאחרונה ניתנת כאן. פעולה זו מספקת בסיס טכנולוגי להוראת rheological בעתיד לחצים עד 5 ממוצע ציונים.

הניסוי דפורמציה בלחץ גבוה, טמפרטורה גבוהה באמצעות המנגנון גריגס מסוג דור חדש

מתודולוגיה מבחן לכימות המאפיינים tribological של פולימרים המשמשים מימן תשתית שירות הוכח ואת תוצאות אופיינית אלסטומר נפוצים הם דנו.

בחיי עיר מימן בלחץ גבוה Tribological בדיקה של חומרים פולימריים המשמשים תשתית משלוח של מימן

. מדווחים הליכים מפורטים לניסויים דחיסה על סלעים, אגרגטים מינרלים בתוך מנגנון דפורמציה סדן מרובה בשילוב עם סינכרוטרון אחר &amp;. ניסויים אלה מאפשרים כימות של התפלגות הלחץ בתוך דגימות, בסופו של דבר השופך אור על תהליכי דחיסה ב- geomaterials.

התפלגות הלחץ בזמן הדחיסה קר של סלעים אגרגטים מינרלים באמצעות עקיפה רנטגן מבוססות סינכרוטרון

הפרוטוקול מתאר הליכים לרכישת טומוגרפיה מרחבית ברזולוציה גבוהה (CT) של אדמה גרעינית במהלך דחיסת טריצירית, ולהחיל טכניקות עיבוד תמונה לתמונות CT אלה כדי לחקור את ההתנהגות המכנית של התבואה הקרקע תחת טעינה.

ויזואליזציה של כישלון והתנהגות מכנית בקנה מידה מכני של קרקעות גרעיניות תחת הטיה באמצעות סינכרוטרון X-Ray מיקרו טומוגרפיה

הפרוטוקול הנוכחי מתאר מכשיר לבדיקת חיכוך המחיל החלקה הדדית בו-זמנית ועומס רגיל על שני גופנים ביולוגיים שבאים במגע.

בדיקת חיכוך- התקן ביוריאקטור לחקר ביומכניקה של מפרקים סינוביאליים, מכניוביולוגיה וויסות פיזיקלי

הפרוטוקול מאפשר למדוד את העיוות של מיקרו-מבנה העצם בכל עצם הירך האנושית הפרוקסימלית ואת הקשיחות שלה על ידי שילוב של סריקת מיקרו-CT בנפח גדול, שלב דחיסה בהתאמה אישית וכלי עיבוד תמונה מתקדמים.

הדמיה של מנגנון הכשל המיקרו-מבני בירך האדם

בפרוטוקול זה, מתוארות שתי גישות כדי להפוך את בדיקת הדחיסה החד-צירית של חוליות מותניות של עכברים ליותר ברת השגה. ראשית, מתוארת ההמרה של מכונת כיפוף תלת נקודות למכונת בדיקת דחיסה. שנית, שיטת הטבעה להכנת משטח העמסה המשתמשת בצמנט עצם מותאמת לחוליות מותניות של עכבר.

בדיקת דחיסה חד-צירית של חוליות מותניות של עכבר עם הטבעה של משטח הטעינה

חקור דחיסה חד-צירית של פחם תחת לחץ CO2 משתנה באמצעות מערכת ויזואלית. שיטה זו מאפשרת ניטור צילומי של תהליך הדחיסה ומספקת תובנות לסליקה גיאולוגית ולשחזור מתאן ממצעי פחם.

הניסוי דחיסה Uniaxial עם שיתוף₂-הנושאת פחם באמצעות דמיינו ובאופן קבוע נפח גז-מוצק צימוד מערכת בדיקה

גלה סרטונים נוספים