【技术实现步骤摘要】
一种圆柱形样品径向热导率测试误差的计算方法
[0001]本专利技术涉及到干热岩勘探
,尤其涉及一种圆柱形样品径向热导率测试误差的计算方法
。
技术介绍
[0002]热导率又称为导热系数,是物质导热能力的度量,指当温度垂直向下梯度为
1℃/m
时,单位时间内通过单位水平截面积所传递的热量
。
各种物质的热导率数值主要靠实验测定,其理论估算是近代物理和物理化学中一个活跃的课题
。
理论上,从物质微观结构出发,以量子力学和统计力学为基础,通过研究物质的导热机理,建立导热的物理模型,经过复杂的数学分析和计算可以获得热导率
。
但由于理论的适用性受到限制,而且随着新材料的快速增多,人们迄今仍尚未找到足够精确且适用于范围广泛的理论方程,因此对于热导率实验测试方法和技术的探索,仍是物质热导率数据的主要来源
。
在能源行业,圆柱形样品径向热导率测试方法具有广泛的应用前景
。
开发地热资源时考虑不同方向上岩石热传导率的各向异性,能源行 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种圆柱形样品径向热导率测试误差的计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、
区分圆柱形样品的类型,选定待测圆柱形样品;
b、
计算圆柱形样品的热传导率实验测试真值,当圆柱形样品为岩心时,若岩心的纹理与圆柱体的端面平行,则通过
CT
扫描或者核磁共振实验图像观察,按照纹层的发育情况把圆柱形样品分为第1层
、
第2层
、
……
和第
n
层,各层的热传导率对应为
λ1、
λ2、
……
和
λ
n
,各层的厚度对应为
h1、h2、
……
和
h
n
,通过式1计算岩心的纹理与圆柱体的端面平行时的热传导率实验测试真值
λ
//
;其中,
λ
//
为岩心的纹理与圆柱体的端面平行时的热传导率实验测试真值,
h
i
为圆柱形样品第
i
层的厚度,
λ
i
为圆柱形样品第
i
层的热传导率;若岩心的纹理与圆柱体的端面垂直,热量沿着纹层发育方向流入,则通过
CT
扫描或者核磁共振实验图像观察,按照纹层的发育情况把圆柱形样品分为第1层
、
第2层
、
……
和第
n
层,各层的热传导率对应为
λ1、
λ2、
……
和
λ
n
,各层的面积对应为
S1、S2、
……
和
S
n
,通过式2计算岩心的纹理与圆柱体的端面垂直时的热传导率实验测试真值算岩心的纹理与圆柱体的端面垂直时的热传导率实验测试真值其中,为岩心的纹理与圆柱体的端面垂直时的热传导率实验测试真值,
S
i
为圆柱形样品第
i
层的面积,
λ
i
为圆柱形样品第
i
层的热传导率;若岩心的纹理与圆柱体的端面垂直,热量垂直纹层发育方向流入,则通过
CT
扫描或者核磁共振实验图像观察,按照纹层的发育情况把圆柱形样品分为第1层
、
第2层
、
……
和第
n
层,各层的热传导率对应为
λ1、
λ2、
……
和
λ
n
,各层的厚度对应为
H1、H2、
……
和
H
n
,设置长方体,端面以圆柱形样品的直径为边长做正方形,以圆柱形样品的高作为长方体的高,对照着端面设计各层的热传导率,厚度分配比例与圆柱形样品的端面保持一致,长方体按照左侧温度为
1K
,右侧输出温度为0,其他面没有热量流动,建立有限元网格,根据电流方程得到长方体的温度场分布图,把长方体岩心从上到下分为
2l+1
等份,从温度场数值模拟结果中读取各个截面的平均热流量值
qc1、qc2、
……
和
qc
2m+1
,通过式3计算岩心的纹理与圆柱体的端面垂直时的热传导率实验测试真值
其中,为岩心的纹理与圆柱体的端面垂直时的热传导率实验测试真值,为第
i
个截面的平均热流量值;当圆柱形样品为电池时,通过式4计算电池的热传导率实验测试真值
λ
hb
;其中,
r
为电池的半径,
λ
hb
为电池的热传导率实验测试真值,
r1为电池的第一层隔膜的厚度,
r2为电池的第二层隔膜的厚度,
【专利技术属性】
技术研发人员:何家欢,罗涛,周克明,李武广,黄媚,何同均,谭榕,许馨月,
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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