[發(fā)明專利]一種煤粒微孔擴散系數(shù)及無因次數(shù)值反演方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110573623.8 | 申請日： | 2021-05-25 |
| 公開（公告）號： | CN113011116B | 公開（公告）日： | 2021-08-17 |
| 發(fā)明（設計）人： | 劉偉;徐浩;秦躍平;褚翔宇;毋凡;周禹軍;張鳳杰;趙政舵;梁書菲 | 申請（專利權）人： | 中國礦業(yè)大學（北京） |
| 主分類號： | G06F30/28 | 分類號： | G06F30/28;G01N13/00;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14 |
| 代理公司： | 北京五洲洋和知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11387 | 代理人： | 劉春成;劉素霞 |
| 地址： | 100083 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 微孔 擴散系數(shù) 數(shù)值 反演 方法 | ||
1.一種煤粒微孔擴散系數(shù)及無因次數(shù)值反演方法，其特征在于，包括：
步驟S101、得到煤粒的有因次累計瓦斯解吸量：基于預設的煤粒的累計解吸量模型，對煤粒進行瓦斯解吸擴散實驗，得到煤粒的有因次累計瓦斯解吸量；
步驟S102、建立煤粒瓦斯徑向流動無因次數(shù)學模型：
根據(jù)煤粒瓦斯徑向流動的連續(xù)性方程和預設的無因次參數(shù)，建立煤粒瓦斯徑向流動無因次數(shù)學模型；其中，預設的無因次參數(shù)包括：無因次壓力、無因次半徑、無因次時間、無因次孔隙率和無因次累計解吸量；
瓦斯徑向流動無因次數(shù)學模型為：
無因次壓力
其中，
步驟S103、數(shù)值解算無因次累計瓦斯解吸量：
基于有限差分方法和高斯迭代法對煤粒瓦斯徑向流動無因次數(shù)學模型進行解算，得到無因次壓力解算結果；
響應于無因次壓力解算結果與預設無因次壓力的比較結果收斂，根據(jù)得到的無因次壓力解算結果和預設的煤粒的累計解吸量模型，得到無因次累計瓦斯解吸量；
步驟S104、反演計算煤粒微孔道擴散系數(shù)：
根據(jù)煤粒的有因次累計瓦斯解吸量和無因次累計瓦斯解吸量，得到有因次實驗經(jīng)驗公式和無因次模擬實驗公式；
根據(jù)預設的無因次參數(shù)和有因次實驗經(jīng)驗公式，得到無因次實驗經(jīng)驗公式；
響應于無因次實驗經(jīng)驗公式和無因次模擬實驗公式相匹配，得到煤粒微孔道擴散系數(shù)；
在步驟S104中，對煤粒的有因次累計瓦斯解吸量與煤粒的解吸擴散時間進行線性擬合，得到有因次實驗經(jīng)驗公式；
對煤粒的無因次累計瓦斯解吸量和煤粒的解吸擴散時間進行線性擬合，得到無因次模擬經(jīng)驗公式；
其中，有因次實驗經(jīng)驗公式為：
無因次模擬經(jīng)驗公式為：
式中，表示單位體積煤粒的有因次累計解吸量；n、A、A1、B、B1均為擬合常數(shù)，n的取值范圍為（0，1）；
在步驟S104中，根據(jù)預設的無因次參數(shù)和有因次實驗經(jīng)驗公式，得到的無因次實驗經(jīng)驗公式為：
在步驟S104中，將無因次模擬經(jīng)驗公式與無因次實驗經(jīng)驗公式的斜率進行匹配，得到煤粒微孔道擴散系數(shù)為：
。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤粒微孔擴散系數(shù)及無因次數(shù)值反演方法，其特征在于，在步驟S101中，
基于預設的煤粒的累計解吸量模型，根據(jù)容量法中的恒體積法，對煤粒進行瓦斯解吸擴散實驗，得到煤粒的有因次累計瓦斯解吸量。
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