多孔介质热颗粒沉降过程数值模拟
一研究意义
多孔介质中颗粒的沉降特性研究在石油开采、地下水回灌、反滤层设计、核废料处置、地下污染物迁移等领域有重要研究意义。比如地下水源热泵，这种技术利用浅层地下水进行供暖或制冷的热源技术，其优点运行稳定可靠、投资较低且节能环保，因此近年来发展迅速。但是长期抽取地下水而不进行有效的回灌势必会引起地表沉降，因此地下水源热泵一般有若干回灌井。在回灌的过程中，由于回灌水中常携带有固体颗粒或者在水动力或水化学作用下含水层内部会产生固体颗粒，因此经常会发生堵塞，从而影响地下水源热泵的运行。再比如，北京市曾在 1981 年建立了 64 个回灌系统，到 1999年仅有13个仍能够使用，其余均由于严重堵塞而报废，不能使用。
二研究现状
刘泉声，崔先泽，张程远，占婷等人的论文《粒径对多孔介质中悬浮颗粒迁移-沉积特性的影响》利用自主研发的砂层迁移—沉积模拟试验系统，研究不同粒径的悬浮颗粒在不同尺寸多孔介质中的迁移—沉积特性
结果表明，对于相同尺寸的多孔介质，悬浮颗粒粒径越大，到达相对浓度峰值时间越长，而对应的相对浓度峰值越低；对于相同粒径的悬浮颗粒，多孔介质尺寸越大，相对浓度峰值越高；比较多孔介质和悬浮颗粒粒径，悬浮颗粒粒径的变化对悬浮颗粒的沉降过程影响更为显著；多孔介质与悬浮颗粒粒径比越大，相对浓度的峰值和终值越大，根据粒径比不同将悬浮颗粒在多孔介质中的沉降类型划分为“滤饼过滤型”、“迁移—沉积型”、“自由迁移型”3 种。
刘泉声，崔先泽，张程远等人的论文《多孔介质中悬浮颗粒迁移-沉积特性研究进展》从数学模型和物理试验两个方面介绍了多孔介质中悬浮颗粒沉降特性研究现状。
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