申请/专利权人：武汉大学

申请日：2022-04-01

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114937479B

主分类号：G16C60/00

分类号：G16C60/00;G06F30/20;G06F113/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.09.09#实质审查的生效;2022.08.23#公开

摘要：本发明提供一种预测外包滤料化学淤堵与渗透系数协同演变的模拟方法，包括：测量外包滤料的物理参数以计算其初始渗透系数；开展试验，建立外包滤料比表面积与孔隙度的关系，确定外包滤料中化学淤堵物质相互接触时的孔隙度与化学淤堵进入外部淤堵阶段时的孔隙度；测定化学淤堵量、化学淤堵速率与流速、溶液饱和指数以及化学淤堵位置与外包滤料进水面距离的关系；将滤料分为n层，遍历计算单位时间步长化学淤堵后各层的淤堵量、孔隙度、比表面积以及各层的渗透系数；判断化学淤堵过程是否结束；计算外包滤料整体的渗透系数和化学淤堵量。本发明能够准确量化外包滤料化学淤堵与渗透系数的协同演变过程，从而更能真实地刻画化学淤堵的实际情况。

主权项：1.一种预测外包滤料化学淤堵与渗透系数协同演变的模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，装填外包滤料柱，测量滤料柱的物理参数以计算外包滤料的初始渗透系数K0；步骤2，开展化学溶液穿透滤料柱的试验，建立外包滤料比表面积S与孔隙度φ的关系，并确定外包滤料孔隙中化学淤堵物质互相接触时的孔隙度φ1及化学淤堵进入外部淤堵阶段时的孔隙度φ2；然后根据试验建立化学淤堵速率Rs与流速V、溶液饱和指数SI以及化学淤堵位置与滤料柱入口距离x的函数关系；步骤3：将滤料柱从进水面到出水面分为n层，第1层由滤料柱进水面处单层滤料组成，将其余滤料柱均分为n-1层，假设各层的化学淤堵速率等同于各层中心处的化学反应速率，建立外包滤料孔隙度φ与化学淤堵速率Rs、时间t的关系；步骤4：计算t时滤料柱第i层的化学淤堵速率Rsi，并根据步骤2、3中公式分别计算t时该层的比表面积Sit和孔隙度φit；步骤5：当步骤4计算的孔隙度φit≥φ1时，根据此时的孔隙度φit和比表面积Sit计算此时滤料柱的渗透系数，如果否，计算φit＝φ1的临界化学淤堵量Msc1，然后进入下一步；步骤6：当步骤4计算的孔隙度φ2≤φit＜φ1时，根据滤料柱的化学淤堵量测量得外部淤堵因子b，再根据外部淤堵因子b、此时的孔隙度φit和比表面积Sit计算此时滤料柱的渗透系数；如果否，计算φit＝φ2的临界渗透系数Ksc2，化学淤堵量为Msc2，然后进入下一步；步骤7：当步骤4计算的孔隙度φit＜φ2时，直接由化学淤堵速率计算化学淤堵量得到外部淤堵因子b，再根据外部淤堵因子b计算滤料柱的渗透系数，然后进入下一步；步骤8：计算该渗透系数下的化学淤堵量Msit，并判断滤料柱各层是否计算完成，如果否，返回步骤4进行下一层的计算；如果是，进入下一步；步骤9：计算此时滤料柱整体的渗透系数和化学淤堵量，如果是等水头渗透，则计算此时的水流速度，V＝Kstl，判断运行时间是否结束，如果是，输出整体的渗透系数Ks和化学淤堵量Ms；如果否，返回步骤3进行下一个时间步长的计算。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉大学 预测外包滤料化学淤堵与渗透系数协同演变的模拟方法

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