石灰石的孔隙结构特性及对固氟反应的影响

用三种石灰石为研究对象，应用高温管式炉、扫描电子显微镜和压汞仪对样品进行了一系列宏观与微观的对比实验，探讨了石灰石的孔隙结构特性及对固氟反应的影响。结果表明，通过扩大比表面积、增加孔隙率和减小粒径等途径可以改善石灰石的孔隙结构特性，提高钙基固氟剂高温下的利用率。     

Poisson-Boltzmann与Donnan模型计算压实膨润土孔隙水与外部溶液间离子平衡的差异性比较

压实膨润土孔隙水与外部溶液之间的离子平衡是影响离子在压实膨润土中扩散的影响因素之一, 表征这一平衡的离子平衡系数可用压实膨润土的宏观属性参数通过Donnan 模型计算得到. 通过对膨润土主体矿物蒙脱石的TOT层结构单元进行简化, 构建了一个压实膨润土的单类孔隙结构模型, 辅以一个尺度变量H, 用Poisson-Boltzmann (PB)理论模型计算上述离子平衡系数. 对比计算结果, 发现PB模型计算的离子平衡系数总是大于Donnan模型的结果, 而参数H是联系这两种模型之间的桥梁. 通过对参数H取极限H→0, 实现了从PB模型到Donnan 模型的数学变换, 并从机理上讨论了两种模型之间的差异及其在实际扩散问题中的应用.分析表明PB模型更符合离子在压实膨润土中扩散的实际情况, 更适于处理实际扩散问题.     

多孔介质非线性渗流问题的摄动解

考虑变形多孔介质渗透参数(渗透率和孔隙度)与孔隙压力呈负指数变化的特点，建立了多孔介质渗流问题的数学模型，采用积分变换方法求出了一维非线性渗流问题的摄动解，并对常数渗透参数和指数渗透参数的渗流问题进行对比分析，计算结果表明：两者之间的差别较大，且渗透参数的变化对于流体渗流中后期过程有着重要的影响，但对渗流早期影响不大，这对于定量研究工程中非线性渗流问题模型参数的相对重要性提供了可靠的理论依据。     

引力塌缩系统的熵变

在共动坐标系下，对引力塌缩系统的熵变进行了研究，证明了理想流体系统的塌缩是等熵过程，有辐射热流的开放系统的塌缩是减熵过程．对非理想流体系统推出了熵变的一般公式，并应用到有辐射中微子的塌缩过程，其总熵是减少的．     

非饱和土吸力的温度性质

根据热力学理论，讨论非饱和土中的土吸力随温度变化的情况，得到在一般情况下非饱和土中的土吸力随着温度增加而线性减小的规律．     

油水饱和球管孔隙模型弛豫的理论计算与计算机模拟

根据Brownstein-Tarr理论，采用特征函数展开法，通过求解基于扩散效应的Bloch控制方程，给出了油水饱和球管孔隙模型弛豫的理论计算公式.理论计算结果表明，在水润湿条件下，油的弛豫过程只与含油饱和度有关，而与岩石的孔隙结构无关.根据理论计算结果对球管模型中水的弛豫进行了数值模拟，模拟结果显示，球和管的主弛豫过程是一个单指数函数，其余部分与之相比可以忽略，即球管模型中水的弛豫可近似为一个双指数衰减过程.     

长春季冻区路基土微观孔隙特征的定量评价

路基冻害一直是困扰东北季冻区道路建设的一个重要问题。长春冬季天气寒冷,在温度梯度作用下路基土中水分产生迁移和聚集,引起路基冻胀。春季路基解冻,集聚的冰晶体融化,路基土处于饱和或过饱和状态,承载力极低,在交通车辆作用下发生路面鼓包、弹簧、断裂和翻浆冒泡等现象,给交通运输和经济建设带来极大的危害。孔隙是水分迁移的主要通道,是影响路基冻胀主要因素之一,其特征决定土体的冻胀敏感性。本文利用WD-5配置联机图象处理系统的电子显微镜,通过图像定量分析系统,对长春季冻区路基土的微观孔隙作了定量评价。经过分析得出:3个土样孔隙直径均是小于5μm的占主导地位,都具备冻胀条件;试样水平和垂直两个方向的孔隙分布较均匀,孔隙为辐射状或网状结构,多为扁圆和等轴形状;孔隙形态分维数分析认为,分维数高,大孔隙含量多,孔隙分布比较简单,在研究范围内,有利于水分迁移,冻胀性较强。     

高渗压下水-岩相互作用试验研究

新研发的岩石高压渗透试验仪以静态伺服阀为主要控制元件,在脱离计算机控制条件下可使试样进水端水压保持不变。出水端水压采用调速阀控制,实现了高渗透压力下长时间的水-岩相互作用试验研究。在此基础上,提出了水-岩作用渗透液体不同时段各离子浓度变化的分析方法,并容易得到不同时段试样渗透性变化规律。为研究水-岩作用对岩石强度的影响,按基本相同条件,对该试样及未经长期水-岩渗流作用同一岩性试样进行了高渗压下的常规三轴试验,提出以试样临近破坏时的有效侧向应力大小进行强度分析,并按上述实际所加侧向压力大小及有效侧向压力大小,进行了常规饱水三轴压缩试验。试验得出,所研究蚀变岩在高渗压下水-岩作用结果与常温、常压条件测试结果类似,蚀变岩与库水的水化学反应微弱,对其自身岩体的渗透性及力学性质影响均较小。     

基于ADINA的软土坝基沉降分析

为了预测拟建软土坝基的沉降量,弄清软土坝基的沉降规律及孔隙水压力的消散规律,本文采用有限元分析程序,对大坝软土坝基的沉降进行了分析研究。研究结果表明:大坝的沉降经历了初始沉降、快速沉降和缓慢沉降3个阶段;通过分析,获得了坝基的沉降规律为Hill模型,孔隙水压力的消散规律为指数衰减Expdec2模型,并得出了坝基的沉降量、附加沉降量及水平位移值,为大坝建设和类似坝基沉降预测提供了有价值的参考。     

可变形孔隙介质中热、水耦合力学问题的代数多格子分析方法

研究了孔隙介质中包括热和质量传递的全耦合多相流问题的代数多格子分析方法。数学模型包括质量、线性矩、能量平衡方程和本构方程,以位移、毛细压力、汽压和温度为基本变量,模型中采用了考虑毛细压力关系的修正有效应力概念,并考虑相变、热传导、对流和潜热交换(汽化-冷凝),气相是由易混合的干空气和水蒸气组成,视为理想气体。考题显示出较高的计算效率。