垃圾填埋氣體運移的多場耦合理論及應用

前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 垃圾填埋氣體運移的國內外研究現狀
1.2.1 垃圾降解產氣規(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 垃圾有機質降解產氣的動力學原理
2.1.1 垃圾有機質降解產氣過程中的生物-化學反應
2.1.2 垃圾有機質降解的基本動力學原理
2.1.3 垃圾有機質降解過程中有機碳的轉化和分配
2.2 垃圾填埋氣體產出的動力學特征
2.2.1 垃圾填埋氣體產出規(guī)律分析
2.2.2 影響垃圾填埋氣體產出的主要因素
2.3 垃圾填埋氣體產出過程中熱能釋放規(guī)律研究
2.3.1 垃圾填埋氣體產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 垃圾填埋氣體產出過程中孔隙結構變形特征
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 填埋場內垃圾堆體的熱傳導特性
2.7 填埋場水力傳導特征
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的多物理場耦合特征
第3章 垃圾填埋氣體運移過程的滑脫效應研究
3.1 滑脫效應概述
3.2 滑脫效應對垃圾填埋氣體釋放過程壓力分布的影響分析
3.2.1 考慮滑脫效應條件下垃圾填埋氣體滲流數學模型
3.2.2 數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 耦合模型數值解的建立
3.3.3 算例分析
3.4 本章小結
第4章 垃圾填埋氣體運移過程的滲流-應力耦合效應研究
4.1 滲透系數的非線性變化對孔隙壓力分布影響研究
4.1.1 滲透系數非線性變化的耦合數學模型
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耦合數學模型的建立
4.2.2 數學模型的攝動解
4.2.3 算例分析
4.3 本章小結
第5章 垃圾填埋氣體運移過程的水-氣兩相滲流效應研究
5.1 水-氣兩相滲流數值模型的建立
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 本構模型
5.1.4 定解條件
5.1.5 有限元數值模型的建立
5.2 模型的應用與分析
5.2.1 非線性數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值仿真研究
5.3 本章小結
第6章 垃圾填埋氣體運移過程溫度-滲流-應力耦合效應研究
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耦合數學模型的建立
6.1.2 數學模型定解條件的確定
6.1.3 Galerkin數值解的建立
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
第7章 垃圾填埋氣體運移過程生物-滲流耦合效應研究
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測分析
7.3 抽氣狀態(tài)下氣體壓力和氣井產量預測分析
7.3.1 固有滲透率對氣體壓力和氣井產量的影響
7.3.2 填埋場覆蓋層厚度對氣體壓力和氣井產量的影響
7.3.3 垃圾填埋年份對氣體壓力和氣井產量的影響
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
第8章 垃圾填埋氣體運移過程的生物-滲流-應力耦合效應研究
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的測定
8.1.3 測試結果分析
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耦合效應仿真預測分析
8.3 本章小結
第9章 垃圾填埋氣體運移過程的生物-滲流-熱耦合效應研究
9.1 垃圾降解過程中生化-熱耦合動力學特征描述
9.1.1 垃圾降解產氣速率模型
9.1.2 垃圾降解產熱動力學模型
9.1.3 垃圾降解系數隨溫度變化的預測研究
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)律仿真預測
9.3.1 垃圾填埋場溫度分布預測
9.3.2 溫度對垃圾降解產氣速率及放熱速率影響的仿真預測
9.4 本章小結
第10章 垃圾填埋氣體抽排發(fā)電工程的可行性預測評價研究
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測評價研究
10.3.1 垃圾填埋場產氣速率預測分析
10.3.2 垃圾填埋場放熱預測分析
10.3.3 垃圾填埋場產氣量預測分析
10.4 本章小結
參考文獻
附錄