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《垃圾填埋气体运移的多场耦合理论及应用》重点介绍了作者在垃圾填埋气体运移过程多场耦合效应方面的研究成果,包括在垃圾填埋气体释放传输过程中生物、化学、热、渗流和应力耦合动力学机理,垃圾填埋气体运移的滑脱效应、渗流、应力耦合效应,垃圾填埋气体运移的水、气两相渗流机理及模型,垃圾填埋气体运移过程温度、渗流、应力耦合效应、生物、渗流耦合效应、生物、渗流、应力耦合效应以及生物、渗流、热耦合效应。全书最后以我国南方某垃圾填埋场为背景,对垃圾填埋气体抽排发电工程的可行性进行了预测。
《垃圾填埋气体运移的多场耦合理论及应用》可供环境工程、岩土工程、固体废弃物处置工程以及新能源科学与工程等专业的高年级本科生和研究生教学及阅读使用,亦可供相关科研和工程设计人员参考。
前言
第1章绪论
1.1引言
1.2垃圾填埋气体运移的国内外研究现状
1.2.1垃圾降解产气规律研究
1.2.2垃圾降解热释放规律研究
1.2.3垃圾填埋气体运移规律研究
第2章垃圾填埋气体运移过程的多物理场耦合作用机理
2.1垃圾有机质降解产气的动力学原理
2.1.1垃圾有机质降解产气过程中的生物-化学反应
2.1.2垃圾有机质降解的基本动力学原理
2.1.3垃圾有机质降解过程中有机碳的转化和分配
2.2垃圾填埋气体产出的动力学特征
2.2.1垃圾填埋气体产出规律分析
2.2.2影响垃圾填埋气体产出的主要因素
2.3垃圾填埋气体产出过程中热能释放规律研究
2.3.1垃圾填埋气体产出过程中的热化学动力学描述
2.3.2热释放对垃圾降解特性影响的特征分析
2.4垃圾填埋气体产出过程中孔隙结构变形特征
2.5垃圾填埋气体运移特征分析
2.5.1对流运动——达西定律
2.5.2弥散运动——菲克定律
2.6填埋场内垃圾堆体的热传导特性
2.7填埋场水力传导特征
2.7.1垃圾填埋场水分运移的动力学规律
2.7.2水分运移对垃圾填埋气体释放传输特性的影响
2.8垃圾填埋气体释放传输的多物理场耦合特征
第3章垃圾填埋气体运移过程的滑脱效应研究
3.1滑脱效应概述
3.2滑脱效应对垃圾填埋气体释放过程压力分布的影响分析
3.2.1考虑滑脱效应条件下垃圾填埋气体渗流数学模型
3.2.2数学模型解析解的建立
3.2.3解析解的理论分析与验证
3.3滑脱效应对垃圾填埋气体释放过程中的浓度分布影响分析
3.3.1垃圾填埋气体逸出过程的动力学耦合模型
3.3.2耦合模型数值解的建立
3.3.3算例分析
3.4本章小结
第4章垃圾填埋气体运移过程的渗流-应力耦合效应研究
4.1渗透系数的非线性变化对孔隙压力分布影响研究
4.1.1渗透系数非线性变化的耦合数学模型
4.1.2非线性模型的摄动解
4.1.3实例计算与分析
4.2垃圾填埋气体运移过程中的h-m耦合模型研究
4.2.1h-m耦合数学模型的建立
4.2.2数学模型的摄动解
4.2.3算例分析
4.3本章小结
第5章垃圾填埋气体运移过程的水-气两相渗流效应研究
5.1水-气两相渗流数值模型的建立
5.1.1水-气两相渗流的基本原理
5.1.2水-气两相渗流控制方程
5.1.3本构模型
5.1.4定解条件
5.1.5有限元数值模型的建立
5.2模型的应用与分析
5.2.1非线性数值算法可靠性的验证
5.2.2水入渗条件下垃圾填埋气体迁移的数值仿真研究
5.3本章小结
第6章垃圾填埋气体运移过程温度-渗流-应力耦合效应研究
6.1垃圾填埋气体运移过程的t-h耦合模型研究
6.1.1t-h耦合数学模型的建立
6.1.2数学模型定解条件的确定
6.1.3galerkin数值解的建立
6.1.4算例分析
6.2垃圾填埋气体运移过程的t-h-m耦合模型研究
6.2.1t-h-m耦合数学模型的建立
6.2.2摄动法求解耦合模型
6.2.3解析解的理论分析
6.3本章小结
第7章垃圾填埋气体运移过程生物-渗流耦合效应研究
7.1垃圾填埋气体运移生物-渗流耦合模型的建立
7.2填埋场气井影响半径预测分析
7.3抽气状态下气体压力和气井产量预测分析
7.3.1固有渗透率对气体压力和气井产量的影响
7.3.2填埋场覆盖层厚度对气体压力和气井产量的影响
7.3.3垃圾填埋年份对气体压力和气井产量的影响
7.4覆盖层甲烷氧化特性分析
7.4.1甲烷氧化耦合动力学模型
7.4.2仿真算例
7.5本章小结
第8章垃圾填埋气体运移过程的生物-渗流-应力耦合效应研究
8.1有机物降解对垃圾变形影响试验研究
8.1.1测试装置和试验方法
8.1.2垃圾填埋体基本参数的测定
8.1.3测试结果分析
8.1.4沉降模型对比分析
8.2垃圾填埋气体释放的b-h-m耦合模型及仿真预测研究
8.2.1b-h-m耦合模型的建立
8.2.2b-h-m耦合效应仿真预测分析
8.3本章小结
第9章垃圾填埋气体运移过程的生物-渗流-热耦合效应研究
9.1垃圾降解过程中生化-热耦合动力学特征描述
9.1.1垃圾降解产气速率模型
9.1.2垃圾降解产热动力学模型
9.1.3垃圾降解系数随温度变化的预测研究
9.2垃圾填埋气体运移过程的生物-渗流-热耦合动力学模型的建立
9.2.1物质守恒原理
9.2.2垃圾降解的热平衡方程
9.2.3垃圾降解的气体运动连续性方程
9.2.4定解条件
9.2.5耦合动力学模型的数值解
9.3垃圾生化降解过程中热释放及气体运移规律仿真预测
9.3.1垃圾填埋场温度分布预测
9.3.2温度对垃圾降解产气速率及放热速率影响的仿真预测
9.4本章小结
第10章垃圾填埋气体抽排发电工程的可行性预测评价研究
10.1垃圾填埋场区域环境概况
10.1.1自然地理条件
10.1.2场地工程、水文和环境地质条件
10.2填埋场处理区分布概况
10.3垃圾填埋气体资源化利用预测评价研究
10.3.1垃圾填埋场产气速率预测分析
10.3.2垃圾填埋场放热预测分析
10.3.3垃圾填埋场产气量预测分析
10.4本章小结
参考文献
2100433B
垃圾填埋场简介
垃圾填埋场简介 随着国民经济的发展,人民生活水平日益提高 ,城市人口的不断 增长,城市生活垃圾越来越多,为了防止垃圾对环境造成污染,必须 对垃圾进行处理。 长期以来生活垃圾处理绝大多数采用简单填埋, 而 垃圾的成分十分复杂,填埋后经过缺氧、发酵等反应,产生的渗沥液 是成分最复杂最难处理的污水。 一个未经无害化处理的垃圾场, 成为 一个长期的污染源,严重污染地下水。垃圾产生的有害气体直接排放, 污染空气,严重影响周围环境。垃圾中产生的沼气由于未经疏导处理, 横空迁移,当浓度达到 5-15%,致使垃圾造成爆炸自焚,这种现象在 为数不少的垃圾填埋场都曾发生过。 近年来 ,国家重视对环境的保护工作 ,一些新的垃圾处理工艺被广 泛采用 , 现在应用较多 ,效果较好的处理方式是卫生土地填埋处理。 卫 生土地填埋除了对填埋场的基础进行了人工的防渗处理以外 ,还有一 整套的收集垃圾渗沥液和废气的系统 ,来
兴丰垃圾填埋场简介
一,实习的时间地点方法目的: 2007 年 11月 21日,我们去了广州市兴丰生活垃圾卫生填埋场进行了认识实习。 其主要目的是让我们把学到的理论知识带到实际生产工作中去应用和检验, 锻炼我们的工作 能力,更多的接触社会,了解社会,提高职业能力和综合素质。 二,实习单位的概况: 兴丰填埋场位于广州市白云区太和镇帽峰山麓,占地 91.7 公顷,填埋区面积 71.2 公顷,填 埋垃圾的最大深度大约 80 米深,是亚洲最大的生活垃圾填埋场,也是世界最先进的生活垃 圾填埋场之一。最小垃圾填埋后密度是 0.9 吨 /立方米 (国内其它填埋场通常密度是 0.4 吨 /立 方米 )。项目总投资 52500 万元人民币,营运年支出是 2580 万元人民币,每吨垃圾单位成本 是 68元 (国际上其它类似填埋场每吨成本是 80 元到 800 元不等 )。每天处理生活垃圾占广州 市日产生量的 87%,其设计容量约
采空区自然发火是井下重大灾害之一,也是煤矿安全生产领域重点研究的问题。本书在分析煤自燃特性参数及采空区内产热与散热规律的基础上,利用数值模拟技术提出了采空区自燃发火的能量迁移理论,阐述并揭示了采空区自然发火的多场耦合致灾过程和机理,建立了三维多场耦合数学模型;确定了四面体单元控制体的合理圈划方案,提出了一种具有较高精度的有限体积法的新算法;利用新算法离散自然发火模型,编制了“采空区自然发火三维仿真系统”,结合现场参数,模拟得到了注氮前后及停采状态下的采空区各场分布情况,分析了推进速度、 遗煤厚度及工作面风量等对自然发火的影响;提出了一种以工作面上隅角一氧化碳涌出量来定量评估采空区自然发火风险的新方法,提高了采空区自然发火早期预报的准确性,还自主研发了一种新型干冰快速升华装置,即干冰相变发生器,成功处置了井下的早期自然发火。
隧道工程是复杂地质系统中的工程,多场耦合问题是地质系统中普遍存在的前沿课题,尤其是在水下隧道和寒区隧道工程中。多场耦合分析已成为隧道工程的重要分析方法,全书以具体工程事例为对象,重点介绍多场耦合分析在隧道工程的应用问题。全书共分为三篇:第一篇介绍了隧道工程中耦合问题的发展与现状以及多场耦合分析的理论基础;第二篇介绍了越江、海等水下隧道中的水压问题、液固双场耦合分析及水下盾构隧道的施工控制问题等;第三篇介绍了寒区隧道中的冻害问题、热液固多场耦合分析以及在寒区隧道抗防冻方面的应用等。
《多场耦合分析在隧道工程中的应用》可供从事隧道建设的科技人员使用,也可作为高等院校隧道及相关专业师生的参考书。
赵延林、曹平、王卫军编著的《裂隙岩体渗流-损伤-断裂耦合理论及工程应用》内容提要:本书详细介绍了裂隙岩体渗流一损伤一断裂耦合理论及其在相关工程领域的应用。主要内容包括:渗流应力作用下裂隙岩体断裂力学特性研究,类岩材料多裂纹体断裂破坏实验与岩石断裂韧度测试、裂隙岩体渗流-损伤-断裂耦合本构模型研究、基于双重介质裂隙岩体渗流-损伤-断裂耦合模型有限元分析、裂隙岩体渗流损伤-断裂耦合的扩展FLAC3D分析、高压预注水致裂软化煤层的工业试验和数值研究。