原煤微生物产气过程的有限元模拟

• 作者: 邢会林
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 数学
• 关键词: 生物产气 原煤 生化反应-流动耦合 有限元 地学计算
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 交叉学科
• 页码范围: 637-642
• 页数: 6页
• 分类号: O242.21
• 字数: 553字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx201604033

摘要

简要介绍了我们近年来基于有限元法开展的地学计算研究新进展，重点在于原煤裂隙介质中微生物反应与流体流动耦合过程的数学模型及其在模拟微生物产气过程中的应用。原煤微生物产气过程包括以下四个主要阶段：水解，酸化，有机酸和醇类降解为乙酸，最后生成甲烷。该生化反应的主要成分是固态的煤和微生物，液态的降解煤、中间产物、醋酸和水，以及气态的 CH4和 CO2。基于质量守恒定律，导出了描述原煤微生物产气耦合过程的偏微分方程，在有限元软件PANDAS平台基础上求解，并应用于模拟和分析原煤中微生物产气过程。数值模拟结果表明了本文提出的算法的有效性。