岩石热物理性质测试与分析(精彩3篇)
岩石热物理性质测试与分析 篇一
岩石的热物理性质测试与分析是地质科学中重要的研究内容之一。通过对岩石的热导率、热容和热膨胀系数等热物理性质的测试与分析,可以深入了解岩石的热传导特性,为地热能开发、地下工程设计以及岩石变形和破裂机理的研究提供基础数据支持。
热导率是岩石热物理性质中最基本的参数之一,它描述了岩石传导热量的能力。热导率的测试可以通过实验方法进行,常用的测试仪器有热导率仪和热疲劳试验机。在实验中,可以通过向岩石样品施加恒定的热流,测量样品两端的温度差来计算热导率。热导率的测试还可以通过数值模拟方法进行,通过建立岩石的热传导模型,利用有限元方法求解热传导方程,得到岩石的热传导特性。
热容是岩石热物理性质中描述岩石热惯性的参数,它反映了岩石对热量的吸收和释放能力。热容的测试可以通过实验方法进行,常用的测试仪器有热容仪和差示扫描量热仪。在实验中,可以通过向岩石样品施加恒定的热量,测量样品温度的变化来计算热容。热容的测试还可以通过数值模拟方法进行,通过建立岩石的热传导模型,利用有限元方法求解热传导方程,并结合材料的比热容来计算岩石的热容。
热膨胀系数是岩石热物理性质中描述岩石热膨胀性的参数,它反映了岩石在温度变化下体积的变化程度。热膨胀系数的测试可以通过实验方法进行,常用的测试仪器有热膨胀仪和热膨胀系数测量仪。在实验中,可以通过向岩石样品施加恒定的温度变化,测量样品长度的变化来计算热膨胀系数。热膨胀系数的测试还可以通过数值模拟方法进行,通过建立岩石的热传导模型,利用有限元方法求解热传导方程,并结合材料的线膨胀系数来计算岩石的热膨胀系数。
通过对岩石的热物理性质测试与分析,可以为地热能开发提供基础数据。地热能是一种可再生的清洁能源,利用地壳中蕴藏的热能进行发电和供热已成为现代能源开发的重要方向。地热能的开发利用了岩石的热传导特性,因此对岩石的热导率等热物理性质的准确测试与分析非常重要。此外,岩石热物理性质测试与分析还可以为地下工程设计提供参考依据,例如在地铁隧道和矿井开采等工程中,需要对岩石的热膨胀系数等热物理性质进行考虑,以保证工程的安全性和稳定性。
综上所述,岩石热物理性质测试与分析是地质科学中重要的研究内容,通过对岩石的热导率、热容和热膨胀系数等热物理性质的测试与分析,可以深入了解岩石的热传导特性,为地热能开发、地下工程设计以及岩石变形和破裂机理的研究提供基础数据支持。
岩石热物理性质测试与分析 篇三
岩石热物理性质测试与分析
岩石热物理参数被广泛应用存在热流传播问题的地下工程中,目前报道的成果中对岩石热物理性质的研究不多,且给出的数据量较少,其结论不具有普遍适用性,对工程实际的借鉴作用较小.本文通过对南京地铁及某海底隧道的大量岩样比热容和热导率的测试,从常见矿物热物理性质方面进行研究,分析岩石热物理性质与干
密度之间的关系.试验得出如下结论:干密度越大的'岩石会表现出比热容越小,热导率越大的特性;岩石干燥状态下的比热容一般在1.00±20%kJ/(kg·K)范围内;沉积岩的热导率高于岩浆岩;沉积岩中泥岩的热导率较小,砂岩热导率较大.同时文中给出了沉积岩及岩浆岩热导率的大致取值范围,对存在热流传播的地下工程有一定的参考价值. 作 者:刘建军 刘海蕾 作者单位:中国石化胜利石油管理局井下作业公司试油测试大队试油28队,山东,东营,257077 刊 名:西部探矿工程英文刊名: WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 年,卷(期): 200921(4) 分类号: P58 关键词:干密度 岩浆岩 沉积岩 热物理参数 常见矿物