垃圾填埋氣體運移的多場耦合理論及應(yīng)用

前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 垃圾填埋氣體運移的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 垃圾降解產(chǎn)氣規(guī)律研究
1.2.2 垃圾降解熱釋放規(guī)律研究
1.2.3 垃圾填埋氣體運移規(guī)律研究
第2章 垃圾填埋氣體運移過程的多物理場耦合作用機理
2.1 垃圾有機質(zhì)降解產(chǎn)氣的動力學原理
2.1.1 垃圾有機質(zhì)降解產(chǎn)氣過程中的生物-化學反應(yīng)
2.1.2 垃圾有機質(zhì)降解的基本動力學原理
2.1.3 垃圾有機質(zhì)降解過程中有機碳的轉(zhuǎn)化和分配
2.2 垃圾填埋氣體產(chǎn)出的動力學特征
2.2.1 垃圾填埋氣體產(chǎn)出規(guī)律分析
2.2.2 影響垃圾填埋氣體產(chǎn)出的主要因素
2.3 垃圾填埋氣體產(chǎn)出過程中熱能釋放規(guī)律研究
2.3.1 垃圾填埋氣體產(chǎn)出過程中的熱化學動力學描述
2.3.2 熱釋放對垃圾降解特性影響的特征分析
2.4 垃圾填埋氣體產(chǎn)出過程中孔隙結(jié)構(gòu)變形特征
2.5 垃圾填埋氣體運移特征分析
2.5.1 對流運動——達西定律
2.5.2 彌散運動——菲克定律
2.6 填埋場內(nèi)垃圾堆體的熱傳導(dǎo)特性
2.7 填埋場水力傳導(dǎo)特征
2.7.1 垃圾填埋場水分運移的動力學規(guī)律
2.7.2 水分運移對垃圾填埋氣體釋放傳輸特性的影響
2.8 垃圾填埋氣體釋放傳輸?shù)亩辔锢韴鲴詈咸卣?br />第3章 垃圾填埋氣體運移過程的滑脫效應(yīng)研究
3.1 滑脫效應(yīng)概述
3.2 滑脫效應(yīng)對垃圾填埋氣體釋放過程壓力分布的影響分析
3.2.1 考慮滑脫效應(yīng)條件下垃圾填埋氣體滲流數(shù)學模型
3.2.2 數(shù)學模型解析解的建立
3.2.3 解析解的理論分析與驗證
3.3 滑脫效應(yīng)對垃圾填埋氣體釋放過程中的濃度分布影響分析
3.3.1 垃圾填埋氣體逸出過程的動力學耦合模型
3.3.2 耦合模型數(shù)值解的建立
3.3.3 算例分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 垃圾填埋氣體運移過程的滲流-應(yīng)力耦合效應(yīng)研究
4.1 滲透系數(shù)的非線性變化對孔隙壓力分布影響研究
4.1.1 滲透系數(shù)非線性變化的耦合數(shù)學模型
4.1.2 非線性模型的攝動解
4.1.3 實例計算與分析
4.2 垃圾填埋氣體運移過程中的H-M耦合模型研究
4.2.1 H-M耦合數(shù)學模型的建立
4.2.2 數(shù)學模型的攝動解
4.2.3 算例分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 垃圾填埋氣體運移過程的水-氣兩相滲流效應(yīng)研究
5.1 水-氣兩相滲流數(shù)值模型的建立
5.1.1 水-氣兩相滲流的基本原理
5.1.2 水-氣兩相滲流控制方程
5.1.3 本構(gòu)模型
5.1.4 定解條件
5.1.5 有限元數(shù)值模型的建立
5.2 模型的應(yīng)用與分析
5.2.1 非線性數(shù)值算法可靠性的驗證
5.2.2 水入滲條件下垃圾填埋氣體遷移的數(shù)值仿真研究
5.3 本章小結(jié)
第6章 垃圾填埋氣體運移過程溫度-滲流-應(yīng)力耦合效應(yīng)研究
6.1 垃圾填埋氣體運移過程的T-H耦合模型研究
6.1.1 T-H耦合數(shù)學模型的建立
6.1.2 數(shù)學模型定解條件的確定
6.1.3 Galerkin數(shù)值解的建立
6.1.4 算例分析
6.2 垃圾填埋氣體運移過程的T-H-M耦合模型研究
6.2.1 T-H-M耦合數(shù)學模型的建立
6.2.2 攝動法求解耦合模型
6.2.3 解析解的理論分析
6.3 本章小結(jié)
第7章 垃圾填埋氣體運移過程生物-滲流耦合效應(yīng)研究
7.1 垃圾填埋氣體運移生物-滲流耦合模型的建立
7.2 填埋場氣井影響半徑預(yù)測分析
7.3 抽氣狀態(tài)下氣體壓力和氣井產(chǎn)量預(yù)測分析
7.3.1 固有滲透率對氣體壓力和氣井產(chǎn)量的影響
7.3.2 填埋場覆蓋層厚度對氣體壓力和氣井產(chǎn)量的影響
7.3.3 垃圾填埋年份對氣體壓力和氣井產(chǎn)量的影響
7.4 覆蓋層甲烷氧化特性分析
7.4.1 甲烷氧化耦合動力學模型
7.4.2 仿真算例
7.5 本章小結(jié)
第8章 垃圾填埋氣體運移過程的生物-滲流-應(yīng)力耦合效應(yīng)研究
8.1 有機物降解對垃圾變形影響試驗研究
8.1.1 測試裝置和試驗方法
8.1.2 垃圾填埋體基本參數(shù)的測定
8.1.3 測試結(jié)果分析
8.1.4 沉降模型對比分析
8.2 垃圾填埋氣體釋放的B-H-M耦合模型及仿真預(yù)測研究
8.2.1 B-H-M耦合模型的建立
8.2.2 B-H-M耦合效應(yīng)仿真預(yù)測分析
8.3 本章小結(jié)
第9章 垃圾填埋氣體運移過程的生物-滲流-熱耦合效應(yīng)研究
9.1 垃圾降解過程中生化-熱耦合動力學特征描述
9.1.1 垃圾降解產(chǎn)氣速率模型
9.1.2 垃圾降解產(chǎn)熱動力學模型
9.1.3 垃圾降解系數(shù)隨溫度變化的預(yù)測研究
9.2 垃圾填埋氣體運移過程的生物-滲流-熱耦合動力學模型的建立
9.2.1 物質(zhì)守恒原理
9.2.2 垃圾降解的熱平衡方程
9.2.3 垃圾降解的氣體運動連續(xù)性方程
9.2.4 定解條件
9.2.5 耦合動力學模型的數(shù)值解
9.3 垃圾生化降解過程中熱釋放及氣體運移規(guī)律仿真預(yù)測
9.3.1 垃圾填埋場溫度分布預(yù)測
9.3.2 溫度對垃圾降解產(chǎn)氣速率及放熱速率影響的仿真預(yù)測
9.4 本章小結(jié)
第10章 垃圾填埋氣體抽排發(fā)電工程的可行性預(yù)測評價研究
10.1 垃圾填埋場區(qū)域環(huán)境概況
10.1.1 自然地理條件
10.1.2 場地工程、水文和環(huán)境地質(zhì)條件
10.2 填埋場處理區(qū)分布概況
10.3 垃圾填埋氣體資源化利用預(yù)測評價研究
10.3.1 垃圾填埋場產(chǎn)氣速率預(yù)測分析
10.3.2 垃圾填埋場放熱預(yù)測分析
10.3.3 垃圾填埋場產(chǎn)氣量預(yù)測分析
10.4 本章小結(jié)
參考文獻
附錄