超声波激励下煤层气解吸扩散特性的研究 论文

为了揭示超声波强化煤层气高效抽采的机理，自主研发了可控超声波激励煤吸附/解吸甲烷试验装置，试验研究了不同功率的超声波激励下煤中甲烷的解吸规律。结果表明：不加超声波和超声波激励下煤中甲烷的解吸动力学规律相同。在煤中的甲烷解吸全过程中，甲烷的初始解吸速度较大，随着时间的缓慢增加，解吸速度逐渐减小，最终趋于零，且解吸规律能很好地遵循扩散模型。超声波作用下煤中甲烷解吸量增大，且超声波功率越大，解吸量增幅增加，解吸量增加26.1%～65.6%。基于传热传质学理论，超声波激励下煤的传质毕欧准数减小，扩散系数增大，表明超声波能促进甲烷解吸、扩散。