考虑主-客体分子耦合作用的天然气水合物微观导热机理研究
批准号:
52006118
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
王斌
依托单位:
学科分类:
传热传质学
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王斌
中文摘要
传热是控制天然气水合物分解进程、制约产气效率的关键因素,探究天然气水合物的导热规律对优化天然气水合物开采方法具有重要意义。但是,由于天然气水合物稳定存在的苛刻条件和传统热物性测量技术的局限,天然气水合物导热规律的研究还比较匮乏。本项目以此为研究背景,探究天然气水合物的主-客体分子耦合机制和微观导热机理。利用飞秒激光抽运探测时域热反射系统实现天然气水合物微观导热规律的原位、非接触研究,获取天然气水合物导热规律对温度、压力、客体分子和笼子占比等的响应特征;利用拉曼光谱仪测试天然气水合物中客体分子的分布特征,获取主-客体分子的耦合作用机制,探明其对天然气水合物导热规律的影响;结合晶格动力学理论和分子动力学理论,研究天然气水合物内部声子输运机制,揭示天然气水合物晶体的微观导热机理。本项目旨在阐明天然气水合物导热规律,完善天然气水合物导热理论,为我国天然气水合物资源的高效开发提供理论支撑。
英文摘要
Heat transfer, which controls the hydrate dissociation progress and restricts the gas production efficiency, is a critical factor for natural gas hydrate exploitation. Investigating the thermal conduction characteristic of natural gas hydrate crystals is vital to optimize the mining method of natural gas hydrate resources. However, the database for this research is still deficient due to the rigorous stable conditions for natural gas hydrate and the limitation of traditional thermophysical measurement technique. Under above background, this project aims to explore the mechanisms of guest-host coupling and the characteristics of heat conduction in natural gas hydrates. The in-situ noncontact measurement will be conducted by using time-domain thermoreflectance system, and the effects of temperature, pressure, guest molecular, and cage occupancy on heat conduction will be also investigated. The distribution of guest molecules in natural gas hydrae will be determined by Raman spectroscopy, and the guest-host coupling mechanisms will be analyzed to reveal the thermal conduction mechanisms in natural gas hydrate. More accurate theoretical calculations based on lattice dynamics theory and molecular dynamics theory are required to understand the phonon transport mechanism and reveal the heat conduction behavior. In summary, this project aims to clarify the thermal conduction mechanism in natural gas hydrate by combining the experimental and theoretical research, and finally provide theoretical support for the high-efficient exploitation of natural gas hydrate resources.
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Microwave-assisted high-efficient gas production of depressurization-induced methane hydrate exploitation
微波辅助减压甲烷水合物高效产气
DOI:
10.1016/j.energy.2022.123353
发表时间:
2022-02
期刊:
Energy
影响因子:
9
作者:
[Wang Bin, Liu Shuyang, Wang Pengfei]
通讯作者:
Wang Pengfei
DOI:
--
发表时间:
2024
期刊:
International Journal of Heat and Mass Transfer
影响因子:
作者:
[Pengfei Lv, Yanran Chang, Feng Liu, Yu Liu, Bin Wang, Xuhuan Guo, Yongchen Song]
通讯作者:
Yongchen Song
Accelerating gas production of the depressurization-induced natural gas hydrate by electrical heating
电加热加速天然气水合物减压产气
DOI:
10.1016/j.petrol.2021.109735
发表时间:
2021-10-30
期刊:
JOURNAL OF PETROLEUM SCIENCE AND ENGINEERING
影响因子:
--
作者:
[Liu, Shuyang, Li, Hangyu, Sun, Baojiang]
通讯作者:
Sun, Baojiang
Enhancing the gas production efficiency of depressurization-induced methane hydrate exploitation via fracturing
提高甲烷水合物压裂降压采气效率
DOI:
10.1016/j.fuel.2020.119740
发表时间:
2020-12
期刊:
Fuel
影响因子:
7.4
作者:
[Zhao Jiafei, Xu Lei, Guo Xianwei, Li Qingping, Lv Xin, Fan Qi, Zhao Jie, Dong Hongsheng, Wang Bin, Yang Lei]
通讯作者:
Yang Lei
标注受限的深度目标检测算法研究
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批准号:62072271
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2020
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负责人:王斌
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依托单位:
标注受限的深度目标检测算法研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:59万元
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批准年份:2020
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负责人:王斌
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依托单位:
强耦合资料同化背景误差协方差矩阵构造及其在年代际预测中的应用检验
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批准号:41875127
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项目类别:面上项目
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资助金额:68.0万元
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批准年份:2018
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负责人:王斌
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依托单位:
三维模型的中轴网格计算理论、方法与应用研究
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批准号:61772301
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2017
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负责人:王斌
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依托单位:
基于手性对映体指纹谱和CMB的PPCPs污染源解析
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批准号:21577075
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2015
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负责人:王斌
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依托单位:
结合三维零部件检索的智能装配建模技术研究
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批准号:61373071
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项目类别:面上项目
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资助金额:79.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王斌
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依托单位:
基于逸度模型和物种敏感性分布的PPCPs概率生态风险评价模式研究
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批准号:21207076
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2012
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负责人:王斌
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依托单位:
三维CAD零部件检索关键技术研究
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批准号:61003096
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2010
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负责人:王斌
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依托单位:
国内基金
海外基金