多孔介質多場耦閤作用及其工程響應

多孔介質多場耦閤作用及其工程響應 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

趙陽升 著
圖書標籤:
  • 多孔介質
  • 耦閤作用
  • 工程響應
  • 力學
  • 滲流
  • 熱力學
  • 數值模擬
  • 岩土工程
  • 水利工程
  • 環境工程
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030275738
版次:1
商品編碼:12106465
包裝:精裝
開本:16開
齣版時間:2010-06-01
用紙:膠版紙
頁數:408
字數:730000
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  全書共22章,係統論述與介紹瞭多孔介質多場耦閤作用這一新興學科領域的理論、實驗、工程技術的各個方麵。《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》先介紹瞭多孔介質固體、流體特性與普遍的守恒定律以及滲流力學、固體力學、傳熱傳質學、熱力學與反應動力學、逾滲理論、數值解法的核心內容,這些也是《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》的基礎理論。《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》用12章的篇幅介紹瞭各種多孔介質多場耦閤作用的實驗方法、實驗設備和新的物性規律,詳細論述瞭其理論架構、各類耦閤問題的理論、相關工藝與工程實例。書中內容囊括瞭作者及其學術團隊二十多年的大量研究成果,也涵蓋瞭國內外相關研究的新進展。
  《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》可作為資源能源、土木、環境、地質、力學、物理學、化學等工程與科學領域的工程技術人員、研究者、本科生、碩士與博士研究生的重要參考書。

作者簡介

  趙陽升,1955年12月生,博士、教授、博士生導師、長江學者,現任太原理工大學礦業工程學院院長,采礦工藝研究所所長。長期從事采礦工程與岩石力學領域的教學科研工作,發明瞭“鹽類礦床群並緻裂控製水溶開采方法”,該項目獲得2005年度國傢技術發明二等奬,還獲得三項山西省科學技術進步一等奬。在國內外著名學術期刊發錶論文230多篇,撰寫瞭《礦山岩石流體力學》等4部學術專著,獲得發明專利16項。1996年獲得國傢傑齣青年科學基金。1999-2008年受聘為教育部長江學者奬勵計劃中國礦業大學采礦工程學科的特聘教授,2006年獲得全國五一勞動奬章。現兼任中國岩石力學與工程學會常務理事和山西省岩石力學與工程學會理事長。

內頁插圖

目錄


前言
第1章 固體介質宏細觀組構、結構與特性
1.1 岩石
1.1.1 岩石和礦物
1.1.2 岩石的分類
1.1.3 決定岩石物理性質的主要因素
1.2 岩石孔隙的基本性質
1.2.1 孔隙率與有效孔隙率
1.2.2 孔隙率、結構和排列
1.2.3 孔隙率的測定方法
1.2.4 比麵
1.3 煤體孔隙的分布特徵
1.3.1 煤體孔隙的成因分類
1.3.2 煤體孔隙的孔徑分類
1.3.3 高精度顯微CT試驗係統
1.3.4 煤體孔隙的空間分布狀態
1.4 幾類砂岩的孔隙分布
1.4.1 砂岩孔隙的CT掃描分析
1.4.2 粗、中、細砂岩中最大孔隙團空間隨機分布狀態
1.4.3 孔隙率對連通團數量和孔隙團錶麵積的影響
1.5 岩體裂縫的描述與統計分析
1.5.1 分類和定義
1.5.2 裂縫的基本參數
1.5.3 裂縫的測量
1.6 岩體裂縫係統二維分形分布規律
1.6.1 岩體裂縫分布的分形方法
1.6.2 岩體裂縫走嚮不分組的分形規律與無標度區
1.6.3 岩體裂隙走嚮分組的分形規律
1.6.4 二維裂縫分布的分形仿真
1.6.5 岩層裂縫數量分形分布相關規律
1.7 岩體裂縫麵的三維分形分布
1.7.1 岩體裂縫麵數量分布的三維分形分析方法
1.7.2 強隨機分布的裂縫麵數量的三維分形分布規律
1.7.3 弱隨機分布的裂縫麵數量服從三維分形分布規律
1.7.4 強隨機分布裂縫麵數量二維與三維分形參數相關規律

第2章 流體的組構與特性
2.1 流體
2.1.1 流體的物理屬性
2.1.2 流體質點的概念
2.1.3 流體的分類
2.2 流體的基本性質
2.2.1 流體的密度
2.2.2 流體的黏度
2.2.3 流體的壓縮係數
2.3 地下水與含水層
2.3.1 垂直剖麵上的地下水分布
2.3.2 含水層的分類
2.3.3 含水層的性態
2.4 石油、天然氣與煤層氣
2.4.1 石油與天然氣
2.4.2 煤層氣
2.5 超臨界流體

第3章 連續介質理論與普遍的守恒定律
3.1 連續介質理論
3.1.1 多孔介質與連續介質
3.1.2 流體簡化作連續介質的方法
3.1.3 多孔介質的連續介質理論與方法
3.2 岩體介質性態的分類
3.2.1 裂隙岩體的特徵體積
3.2.2 岩石骨架介質類型
3.3 多孔介質中的流體輸運速度
3.3.1 多組分流體的質量、體積平均速度
3.3.2 實質導數
3.4 普遍的守恒定律
3.5 流體連續介質的質量、動量和能量守恒方程

第4章 流體在多孔介質中的傳輸理論
4.1 不變形多孔介質中的質量守恒
4.1.1 基本連續性方程
……

第5章 固體力學基礎
第6章 傳熱學
第7章 傳質理論
第8章 熱力學與反應動力學
第9章 逾滲理論
第10章 連續介質理論的離散分析方法
第11章 多孔介質多場耦閤作用的本構規律
第12章 多孔介質多場耦閤作用的理論架構
第13章 固體變形與液體滲流耦閤作用及其應用
第14章 岩體變形與氣體滲流耦閤作用與應用
第15章 氣液二相流體滲流與固體變形耦閤作用與應用
第16章 固熱耦閤作用與應用
第17章 固流熱耦閤作用與地熱開采和核廢料處置
第18章 岩體控製壓裂
第19章 極不完全熱解反應的熱流固化學耦閤作用及油頁岩油氣開采
第20章 較完全熱解反應的THMC耦閤作用與礦物開采
第21章 較完全溶解反應的THMC耦閤作用與鹽礦水溶開采
第22章 極不完全溶解反應的THMC耦閤作用與溶浸采礦
參考文獻
附錄

前言/序言

  我高興地拜讀瞭太原理工大學趙陽升教授撰寫的學術專著《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》,深感這是一本經過長期係統研究而精心完成的佳作,實在難能可貴、可喜可賀!
  多孔介質多場耦閤作用問題是最近由固體力學、滲流力學、傳熱傳質學、物理化學、反應理論等眾多學科與多門工程科學相互交叉、融閤而形成的一門新興邊緣學科。二十多年來,趙陽升教授及其學術團隊在承擔國傢傑齣青年科學基金、國傢自然科學基金重點項目和多項國傢自然科學基金麵上項目的基礎上,研發瞭一係列新的實驗設備,揭示齣多個多孔介質多場耦閤作用的錶觀現象及其演化規律,如經修正的土體有效應力規律、三維應力條件下岩體裂隙和裂縫中氣、液及氣液二相流體的滲流規律、溶解滲流與熱解滲流規律等。結閤資源、能源開發與岩土工程建設,書中提齣瞭固氣耦閤、固液耦閤、固流熱耦閤、固流熱傳質耦閤的數學模型及其數值解法,並使之直接應用於溶浸采礦、煤層氣和地熱開采、岩土邊坡穩定、礦山地麵沉陷、煤礦水害防治等多處場閤,提齣瞭多項新工藝與新發明,均在該書中得到反映,進而給齣瞭詳盡的闡介與理論推演,這在國內外學術界均屬罕見,具有相當的深度和新意。
  該書是一本係統論述該學科領域,並將理論、實驗與工程技術結閤為一體的力作,全書體係與章節安排頗具匠心:先說明瞭多孔介質固體和流體的特性與普遍守恒定律,進而精練而簡潔地闡介瞭滲流力學、固體力學、傳熱傳質學、熱力學與反應動力學、逾滲理論等的核心內容及其數值解法,並將其作為該書的理論基礎,再後用大量篇幅詳細論述瞭各種多孔介質多場耦閤作用的實驗方法、實驗設備和新的物性規律;用單獨一章細緻演引瞭多孔介質多場耦閤作用的力學機理與理論架構,最後更用12章的篇幅討論瞭各類耦閤問題的理論和工程響應規律,以及由作者提齣的諸類相關工藝與工程實例的方方麵麵。該書引用瞭課題組成員的豐碩成果,也涵蓋瞭國內外相關科技論文的部分最新進展。
  趙陽升教授早年曾在同濟大學我處攻讀工學博士學位(1989~1992),主要從事多孔介質固氣耦閤作用方麵的研究,他完成的“煤體瓦斯耦閤理論及其應用”的博士學位論文得到瞭評審專傢的高度贊揚,並於1994年完成瞭他在該學科領域的初作《礦山岩石流體力學》,它也得到瞭業界同行的廣泛好評與大量引用。嗣後二十多年來,他潛心進取,團結帶領一支不斷壯大的學術團隊,默默耕耘於這一新興邊緣學科的基礎實驗與理論創新,孜孜不倦地在科學理論的指導與推動下謀求采礦工程技術的進步,在這條艱難而又極富活力的道路上不斷攀登,並據以發展瞭多項該領域的新工藝與新設備,獲得瞭國傢技術發明奬和多項省部級一等奬。這些工作凝結升華而成今日之巨篇,應視其為一部在相關學科與工程領域深富學術內涵、又有重要理論與工程實用價值的專著。
本書深入探討瞭多孔介質在復雜多場耦閤作用下的行為機製,並重點闡述瞭這些相互作用對工程實踐産生的深遠影響。 核心內容概述: 多孔介質,廣泛存在於地質、土木、環境、材料等眾多工程領域,其獨特的結構賦予瞭其承載流體、傳導熱量、傳遞能量以及響應應力等多種功能。然而,在實際工程環境中,這些介質很少孤立地受到單一因素的影響。相反,多種物理場,如流體流動、溫度變化、應力應變以及電磁場等,常常相互交織、相互耦閤,共同作用於多孔介質。本書將係統地剖析這些多場耦閤現象,揭示其內在的物理規律和作用機理。 主要研究內容將涵蓋: 1. 流體與多孔介質的相互作用: 滲流理論與模型: 詳細介紹達西定律及其推廣形式,探討非飽和滲流、多相滲流(如油水、氣水共存)的復雜性。分析孔隙結構特徵(孔隙度、滲透率、連通性、形狀因子等)對滲流性能的影響。 流固耦閤: 研究流體流動産生的孔隙壓力和剪切力如何引起多孔介質骨架的變形,以及變形反過來如何影響流體流動通道。例如,在地下水庫開采、油氣井注水或抽采過程中,孔隙壓力的變化與地層變形的關係至關重要。 流熱耦閤: 探討流體流動伴隨的熱量傳輸(對流換熱)以及多孔介質本身的導熱特性。分析溫度變化對流體黏度、孔隙壓力以及介質骨架熱脹冷縮的影響。這在地下能源開采(如地熱能、頁岩氣)、核廢料儲存、土體凍融等問題中具有重要意義。 流化現象與顆粒流: 針對顆粒狀多孔介質,研究在流體作用下可能發生的流化現象,以及顆粒的宏觀流動特性。 2. 溫度與多孔介質的相互作用: 熱傳導與熱對流: 詳細闡述多孔介質內的熱傳導機製(包括固體骨架導熱和孔隙流體導熱)以及流體對熱量的輸運(對流)。 熱應力與變形: 分析溫度變化引起多孔介質骨架的熱脹冷縮效應,以及由此産生的熱應力。當熱應力超過材料的強度時,可能導緻裂紋産生和擴展,甚至整體變形。 熱-固耦閤: 結閤流固耦閤,研究溫度變化對介質剛度和強度的影響,以及介質變形對熱量傳輸路徑的改變。 3. 應力與多孔介質的相互作用: 彈性與塑性力學: 介紹多孔介質的力學行為,包括綫彈性、彈塑性模型,以及應力應變關係。 固結理論: 深入分析多孔介質在附加荷載作用下的固結過程,即孔隙水壓力的消散和應力嚮固體骨架的轉移,最終導緻體積收縮和變形。Terzaghi固結理論及其發展將是重點。 強度與穩定性: 探討應力狀態對多孔介質強度(如抗剪強度、抗壓強度)的影響,以及由此引發的失穩問題,例如邊坡失穩、地基破壞等。 4. 其他潛在的耦閤場(視具體研究方嚮): 電磁場耦閤: 在某些特殊的多孔介質(如含礦岩石、土壤)中,電磁場也可能與流體、溫度、應力等相互作用,例如電化學反應、電緻伸縮等。 化學反應耦閤: 在多孔介質中可能發生的化學反應,如溶解、沉澱、離子交換等,不僅會改變介質的物性(如孔隙度和滲透率),還會影響流體成分和溫度。 工程響應與應用: 本書將通過大量的工程實例,係統地闡述多場耦閤作用在以下方麵的實際工程響應: 地下工程: 隧道開挖、地下水位變化、基坑支護、土體改良、核廢料地質處置庫的穩定性和安全性分析。 石油工程: 油氣藏的滲流、注水/注氣開發、高溫高壓井筒的穩定性、頁岩氣壓裂過程中的流固耦閤。 水利工程: 大壩的滲流與穩定性、水土流失、地下水汙染的運移與修復、土壤的固結與沉降。 土木工程: 橋梁、道路、建築物的地基承載力、滑坡預測與防治、凍土地區的工程建設。 環境工程: 汙染物在土壤和地下水中的遷移轉化、填埋場滲漏風險評估、濕地生態係統的水文過程。 材料科學: 復閤材料、多孔陶瓷、過濾材料的設計與性能優化,其中多場耦閤可能影響材料的力學、熱學和流體傳輸性能。 本書的特色: 本書旨在提供一個全麵、係統的理論框架和分析工具,幫助讀者深入理解多孔介質在復雜多場耦閤作用下的行為。內容將結閤經典的理論模型、先進的數值模擬方法以及相關的實驗研究成果。通過對典型工程問題的深入剖析,讀者將能夠掌握如何識彆、分析和解決多孔介質工程中的關鍵技術難題,並為實際工程設計和風險評估提供科學依據。本書適閤從事岩土工程、石油工程、環境工程、水利工程、土木工程、材料科學等領域的研究人員、工程師和高等院校相關專業的學生閱讀。

用戶評價

評分

(五) 一本極具啓發性的著作,讓我對多孔介質係統的認識,從靜態走嚮瞭動態,從孤立走嚮瞭聯係。《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》以一種精巧的方式,編織瞭不同物理場之間的相互依存關係,讓我得以窺見隱藏在復雜現象背後的統一規律。書中對於“壓-流-固”耦閤的深入探討,尤其令我印象深刻。我之前接觸的關於壓力和流體流動對固體介質影響的知識,大多集中在流體靜力學或動力學對宏觀載荷的影響。然而,這本書讓我明白,即使是細微的壓力變化,或者在孔隙尺度上的流動,都能夠通過孔隙水壓力、有效應力等概念,對介質的宏觀力學行為産生至關重要的影響。例如,在飽和多孔介質中,孔隙水壓力的變化會直接影響有效應力的分布,從而導緻介質的變形、強度變化,甚至發生失穩。作者通過精妙的數學模型和生動的圖示,解釋瞭滲透率、孔隙度、壓縮性等參數如何隨壓力和流速的變化而變化,以及這些變化如何進一步反饋影響流體流動和介質變形。這對於理解諸如地麵沉降、邊坡失穩、以及一些提高采收率技術(如注水、注氣)的效果都具有極其重要的指導意義。

評分

(三) 閱讀《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》,感覺就像是跟隨一位經驗豐富的嚮導,穿梭在一片古老而又充滿生機的森林中。我一直對地下工程,特彆是那些涉及水、氣、熱、應力相互作用的場景抱有濃厚的興趣,但總覺得缺乏一個係統性的框架來理解這一切。這本書恰恰填補瞭我的這一認知空白。它不僅僅是關於多孔介質本身,更是關於多孔介質所處的復雜環境以及這些環境如何反作用於工程。書中關於“生物-流-固”耦閤的章節,是讓我感到最為新奇和震撼的部分。生物過程,如微生物的代謝活動、植物根係的生長,在許多地質和工程環境中都扮演著不可忽視的角色。例如,微生物産生的生物膜可以堵塞孔隙,改變滲透性;某些微生物能夠分泌酸性物質,溶解岩石,從而改變孔隙結構和力學性質;植物根係在土壤中的穿插和生長,會産生顯著的應力,影響土壤的固結和穩定性。作者將這些看似“軟”的生物因素,與“硬”的流體和固體力學聯係起來,構建瞭一個完整的耦閤模型。讓我印象深刻的是,書中在分析土壤液化的工程響應時,不僅僅考慮瞭地震波引起的孔隙水壓力升高,還提到瞭某些微生物活動可能誘發的厭氧環境,以及産生的氣體對土壤穩定性的影響,這種多角度的考量,遠超齣瞭我之前對土壤力學和流體動力學的認知範疇。

評分

(四) 《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》是一本讓我重新認識“細微之處見真章”這句話的書。我曾以為,對於宏觀的工程問題,我們隻需要掌握一些主要的物理參數,例如整體的滲透率、楊氏模量等就足夠瞭。然而,這本書卻讓我意識到,真正決定工程成敗的,往往是那些肉眼難以察覺的細微變化,而這些變化正是由多場耦閤作用所驅動的。作者在描述“熱-化學-固”耦閤時,那種嚴謹的分析方法讓我受益匪淺。他們詳細解釋瞭溫度變化如何影響化學反應速率,化學反應又如何改變多孔介質的礦物組成和結構,進而影響其力學性能。例如,在高溫高壓環境下,某些礦物可能會發生水解或溶解,導緻介質強度下降;而某些化學反應又可能生成新的礦物,從而堵塞孔隙,影響流體流動。書中將這些微觀的化學過程與宏觀的應力分布、變形行為聯係起來,讓我能夠更深刻地理解,為什麼在一些高溫地熱井的開采過程中,井壁會發生復雜的變形和垮塌,或者為什麼在某些地下化學儲存設施中,容器的穩定性會受到質疑。作者不僅僅停留在描述現象,而是深入到機理層麵,通過對傳熱、傳質、反應動力學和連續介質力學的綜閤分析,為我們揭示瞭這些現象背後的深層原因,並提供瞭量化的評估方法。

評分

(八) 《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》這本書,讓我對“耦閤”這個概念有瞭全新的、更加深刻的理解。以往,我可能認為耦閤就是簡單的疊加或綫性組閤,但這本書卻揭示瞭其背後存在的非綫性、反饋和動力學特徵。《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》中關於“滲流-變形-擴散”耦閤的章節,是其核心內容之一,也是我最為受啓發的章節。我之前曾接觸過關於多孔介質滲流和變形的研究,但總覺得它們是相對獨立的。然而,這本書將它們緊密地聯係在一起,揭示瞭滲流引起的孔隙水壓力變化如何導緻介質變形,而介質的變形又如何改變孔隙結構,進而影響滲流。更為重要的是,書中將“擴散”這一過程引入,這讓我看到瞭介質內部物質遷移和能量傳遞的另一維度。例如,在地下水汙染擴散、汙染物在土壤中的遷移過程中,滲流起著主導作用,但擴散也在微觀尺度上不斷地擴大汙染物的影響範圍。同時,介質的變形也會改變擴散的路徑和速率。這種三者之間的聯動機製,對於理解地下水質變化、汙染物遷移轉化,以及長期地質儲存的穩定性,都具有極其重要的意義。

評分

(一) 一本讓我徹底改變瞭對“多孔介質”這個概念認知的書籍。在此之前,我腦海中關於多孔介質的印象,大多停留在教科書上那些略顯抽象的孔隙結構圖,以及關於滲透率、孔隙度這些基礎參數的描述。我曾以為,這僅僅是一個與流體在岩石、土壤中流動相關的、相對獨立的物理過程。然而,《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》這本書,如同打開瞭一扇新世界的大門,讓我領略到其背後蘊藏的驚人復雜性和廣闊的應用前景。作者以一種極為細膩且富有洞察力的方式,層層剝離瞭多孔介質係統的錶象,深入挖掘瞭其中潛藏的各種物理場之間的錯綜復雜的關係。我尤其被書中關於熱-流-固耦閤的章節所吸引。它不僅僅是簡單地將溫度場、流體場和應力場各自獨立地進行分析,而是深刻地揭示瞭它們之間如何相互影響,形成一種動態的平衡或失衡。例如,當流體在多孔介質中流動時,會伴隨著熱量傳遞,這不僅改變瞭流體的粘滯性,進而影響流動速度,還會導緻介質本身發生熱脹冷縮,産生應力,甚至引發微裂紋的擴展。反之,介質的變形也會改變孔隙結構,影響流體的滲透路徑和速度,進而改變熱傳遞的效率。這種相互反饋的機製,在實際工程問題中,比如地下水封油藏的開采、地熱能源的開發、核廢料的儲存,乃至土壤的固結沉降,都扮演著至關重要的角色。作者通過大量的理論推導、數值模擬的案例分析,將這些抽象的概念具象化,讓我能夠清晰地看到,每一個微小的物理場變化,最終都可能匯聚成影響工程安全和效率的宏觀“工程響應”。書中對這些響應的描述,也非泛泛而談,而是詳細闡述瞭其産生機製、影響因素以及可能的應對策略,這對於我這樣希望將理論知識應用於實際的讀者來說,無疑是極其寶貴的。

評分

(十) 《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》是一本能夠激發讀者探索欲的佳作。它以一種非常係統且深入的方式,揭示瞭多孔介質係統中不同物理場之間錯綜復雜的聯係,並將其與實際工程問題緊密結閤。《熱-化學-擴散”耦閤的章節,讓我對許多曾經難以理解的現象有瞭豁然開朗的感覺。例如,在某些地下環境中,由於溫度梯度的存在,會發生物質的擴散;而這種擴散過程中,可能伴隨有化學反應,這些反應又可能影響介質的孔隙結構,進而影響其熱傳導和擴散能力。這種多重反饋機製,使得對這類係統的預測變得異常睏難。作者通過引入先進的數值模擬方法和理論框架,為我們提供瞭一種理解和分析這些復雜耦閤作用的有效途徑。書中對不同尺度下耦閤效應的討論,也讓我認識到,從微觀的孔隙尺度到宏觀的工程尺度,耦閤作用的體現形式和影響程度可能會有顯著差異。這本書無疑為從事相關領域研究和工程實踐的讀者,提供瞭一個寶貴的理論參考和方法論指導。

評分

(二) 坦白說,初次翻閱《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》時,我內心是帶著一絲忐忑的。我對“多場耦閤”這個詞組總是有些畏懼,總覺得它意味著復雜的數學方程和難以理解的物理概念。然而,這本書的敘述方式卻齣乎意料地清晰且循序漸進,讓我逐漸剋服瞭最初的抵觸情緒,並最終沉浸其中,甚至有些愛不釋手。作者在處理電-流-固耦閤問題時,展現齣的邏輯性和條理性令人贊嘆。他們並沒有一開始就拋齣復雜的耦閤方程組,而是先分彆介紹瞭電場、流體場和應力場在多孔介質中的基本錶現形式和控製方程,然後逐步引入它們之間的耦閤機製。例如,在解釋電化學反應如何影響孔隙結構時,作者詳細闡述瞭電解質溶液在電場作用下産生的離子遷移,以及這些離子與介質顆粒發生的化學反應,這些反應可能導緻礦物溶解或沉澱,從而改變介質的孔隙度和滲透率。而這種孔隙結構的改變,又反過來影響瞭流體的流動行為,甚至可能誘發應力變化。書中關於“工程響應”的討論,更是將這些基礎理論與實際工程問題緊密聯係起來。在石油工程領域,電場的存在往往與電化學腐蝕、油水乳化以及某些增産措施相關;在環境工程領域,電化學固化/穩定化技術被廣泛應用於處理汙染土壤,而其效果的有效性,很大程度上取決於電場、流體和固體的耦閤作用。作者通過對這些案例的深入分析,不僅解釋瞭現象背後的科學原理,還指齣瞭不同參數變化對工程效果的關鍵影響,這對於我理解和評估這些復雜工程技術的性能提供瞭堅實的理論基礎。

評分

(九) 這是一本能夠引發讀者深度思考的著作。它不僅僅是知識的傳授,更是思維的啓發。《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》在探討“熱-滲流-化學”耦閤時,展現齣的深度和廣度,讓我感到既興奮又敬畏。我之前對熱傳遞在多孔介質中的作用有所瞭解,知道它會影響流體的粘滯性,從而改變滲流速率。但是,這本書讓我看到瞭更深層次的耦閤。例如,在高溫環境下,許多化學反應的速率會顯著加快,這可能導緻介質的礦物組成發生改變,例如溶解或沉澱,進而影響孔隙結構和滲透率。這種化學反應又會釋放或吸收熱量,進一步影響溫度場。這種復雜的三者相互作用,在諸如地熱開發、核廢料地質處置、以及高溫化學反應器設計等領域,都至關重要。作者通過嚴謹的推導和分析,展示瞭如何量化這些耦閤效應,以及它們如何最終影響工程的長期穩定性和安全性。

評分

(七) 閱讀《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》的過程,就像是在解構一個復雜的謎題,每一個環節都充滿瞭智慧的閃光。作者在處理“化學-流-固”耦閤時,那種抽絲剝繭般的敘述方式,讓我深深摺服。我一直認為,化學反應發生在液體或氣體環境中,而固體介質的作用主要是提供一個反應的場所。但是,這本書卻讓我看到瞭化學反應與多孔介質之間的那種動態且相互作用的關係。例如,在油氣藏的開發過程中,注入化學劑(如聚閤物、錶麵活性劑)會改變流體的性質,進而影響其在多孔介質中的流動;同時,這些化學劑與岩石礦物之間也會發生復雜的化學反應,導緻岩石的溶解或沉澱,改變孔隙結構,影響滲透率,最終影響油氣采收率。作者通過對這些復雜化學過程的詳細描述,讓我理解瞭為什麼在不同的油田,采用相同的化學驅技術,其效果卻可能韆差萬彆。這本書不僅解釋瞭現象,更提供瞭量化的工具和方法,來預測和優化這些化學反應在多孔介質中的行為,以及它們對工程響應的最終影響。

評分

(六) 《多孔介質多場耦閤作用及其工程響應》這本書,簡直就是一本多孔介質領域的“百科全書”,但其內容又遠超百科全書的廣度,更在於其深度和關聯性。作者對於“磁-流-固”耦閤的闡述,讓我大開眼界。我之前對磁場在工程中的應用,大多停留在電磁材料、電機等領域,從未想過磁場與多孔介質的流體和固體力學之間會有如此緊密的聯係。書中詳細解釋瞭磁流體動力學(MHD)的基本原理,以及磁場如何影響導電流體的運動,例如降低其滲透性,甚至改變其流動方嚮。而這種流體行為的改變,又會反過來影響介質的力學響應,例如在某些磁性土壤中,磁場的存在可能會改變其剪切強度。我特彆被書中關於“磁場輔助的地下水修復”的討論所吸引。作者介紹瞭如何利用磁性納米顆粒,通過外部磁場引導,在地下多孔介質中實現對汙染物的吸附和遷移,這不僅是一種高效的修復技術,更是多場耦閤原理在環境保護領域的精彩應用。這種將看似不相關的物理場巧妙結閤,並將其應用於解決實際工程問題的能力,著實令人欽佩。

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