文档名：考虑化学反应的聚氨酯高聚物浆液膨胀机理试验与数值模拟研究
摘要：目前,高聚物浆液膨胀力计算多采用高聚物密度-最终膨胀力经验关系表达式近似确定,不能反映高聚物反应过程中膨胀力的时程变化,制约计算分析的准确性.针对上述问题,基于浆液聚合反应机理,采用龙格库塔方法求解浆液化学反应动力学方程,并结合理想气体状态方程,构建一种能够描述不同约束条件下高聚物密度、膨胀力随时间变化规律的计算模型.进行了固定浆液体积条件下高聚物膨胀力试验和固定围压条件下高聚物密度测试,数值模拟结果与实测值吻合良好,证明了计算模型的适用性.在此基础上分析不同浆液密度和围压下高聚物浆液膨胀机理,结果表明:固定体积条件下,高聚物浆液膨胀力随时间逐渐增大,其增长速度先慢后快,于32～33s达到峰值,随后逐渐降低,约90s时趋于0;浆液膨胀力及其时程变化速率、单位密度变化引起的膨胀力变化量均与浆液密度呈正相关.固定围压条件下,高聚物浆液密度随时间逐渐减小,变化速度初始较快,随后逐渐减缓并趋近于0;围压越大,浆液密度越大,其时程变化速率越低,单位围压变化引起的密度改变量越小.利用该模型可实时求解高聚物浆液膨胀力随时间变化过程,为深入研究不同条件下高聚物膨胀扩散机理、浆液-地层相互作用机制奠定基础.
作者：李晓龙 陈灿 贾赫扬 马鹏 桂云祥 张蓓 钟燕辉 Author：LIXiaolong CHENCan JIAHeyang MAPeng GUIYunxiang ZHANGBei ZHONGYanhui
作者单位：郑州大学水利与土木工程学院,河南郑州450001;重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室,河南郑州450001河南省陆浑水库管理局,河南洛阳471032
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2023, 20(11)
分类号：TU17
关键词：高聚物浆液 膨胀力 化学反应 试验 计算模型
Keywords：polymer expansionpressure chemicalreaction experiments simulationmodel
机标分类号：
在线出版日期：2024年1月3日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，河南高校科技创新团队支持计划项目，河南省水利科技攻关项目，中原英才计划考虑化学反应的聚氨酯高聚物浆液膨胀机理试验与数值模拟研究[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2023, 20(11)李晓龙 陈灿 贾赫扬 马鹏 桂云祥 张蓓 钟燕辉目前,高聚物浆液膨胀力计算多采用高聚物密度-最终膨胀力经验关系表达式近似确定,不能反映高聚物反应过程中膨胀力的时程变化,制约计算分析的准确性.针对上述问题,基于浆液聚合反应机理,采用龙格库塔方法求解浆液化学反...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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