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CH4在煤系高岭石表面吸附和扩散的分子模拟研究

摘要第3-6页
abstract第6-10页
第一章 绪论第15-33页
    1.1 研究背景及意义第15-17页
    1.2 国内外研究现状第17-28页
        1.2.1 高岭石的晶体结构特征第17-19页
        1.2.2 CH_4在黏土矿物表面吸附和扩散的实验研究第19-23页
        1.2.3 CH_4在黏土矿物表面吸附和扩散的分子模拟研究第23-28页
    1.3 存在的问题与发展趋势分析第28-29页
    1.4 本文的研究方法、研究内容、技术路线和拟解决的问题第29-33页
        1.4.1 研究方法第29页
        1.4.2 研究内容第29-30页
        1.4.3 技术路线第30-31页
        1.4.4 拟解决的问题第31-33页
第二章 分子模拟的理论基础和计算方法第33-49页
    2.1 分子力学的基本原理第33-36页
        2.1.1 分子力学理论第33-35页
        2.1.2 力场第35-36页
    2.2 分子动力学基本原理第36-38页
        2.2.1 分子动力学基本方程第36-37页
        2.2.2 牛顿方程的数值解法第37-38页
        2.2.3 周期性边界条件和截断半径第38页
    2.3 蒙特卡洛法的基本原理第38-43页
        2.3.1 蒙特卡洛法的基本思想第39页
        2.3.2 蒙特卡洛法的系综选择和基本算法第39-41页
        2.3.3 蒙特卡洛法计算吸附参数的步骤和过程第41-43页
    2.4 模拟软件简介第43-46页
    2.5 本章小结第46-49页
第三章 高岭石微观结构及其对CH_4吸附和扩散影响的分子模拟研究第49-71页
    3.1 模型的构建第49-52页
    3.2 模拟过程和参数设置第52-53页
    3.3 模拟模型、力场和参数的正确性验证第53-55页
    3.4 孔径对CH_4在高岭石表面吸附和扩散特性的影响第55-63页
        3.4.1 模型选择和模拟方案第55-56页
        3.4.2 孔径对CH_4在高岭石表面吸附的影响第56-61页
        3.4.3 孔径对CH_4在高岭石表面扩散的影响第61-63页
    3.5 掺杂对CH_4在高岭石表面吸附和扩散的影响第63-68页
        3.5.1 模型选择和模拟方案第63页
        3.5.2 掺杂离子对CH_4在高岭石表面吸附的影响第63-66页
        3.5.3 掺杂浓度对CH_4在高岭石表面吸附的影响第66页
        3.5.4 掺杂离子对CH_4在高岭石表面扩散的影响第66-67页
        3.5.5 掺杂浓度对CH_4在高岭石表面扩散的影响第67-68页
    3.6 本章小结第68-71页
第四章 孔隙压力、温度和水对CH_4在高岭石表面吸附和扩散影响的分子模拟研究第71-97页
    4.1 孔隙压力对CH_4在高岭石表面吸附和扩散的影响第71-78页
        4.1.1 模型选择和模拟方案第71页
        4.1.2 孔隙压力对CH_4在高岭石表面吸附的影响第71-75页
        4.1.3 孔隙压力对CH_4在高岭石表面扩散的影响第75-78页
    4.2 温度对CH_4在高岭石表面吸附和扩散特性的影响第78-83页
        4.2.1 模型选择和模拟方案第78-79页
        4.2.2 温度对CH_4在高岭石表面吸附的影响第79-81页
        4.2.3 温度对CH_4在高岭石表面扩散的影响第81-83页
    4.3 水对CH_4在高岭石表面吸附和扩散特性的影响第83-94页
        4.3.1 模型选择和模拟方案第83-84页
        4.3.2 水对CH_4在高岭石表面吸附的影响第84-89页
        4.3.3 水对CH_4在高岭石表面扩散的影响第89-94页
    4.4 本章小结第94-97页
第五章 CO、CO_2和C_2H_6对CH_4在高岭石表面吸附和扩散特性的影响第97-117页
    5.1 CO对 CH_4在高岭石表面吸附和扩散的影响第97-103页
        5.1.1 模型选择和模拟方案第97-98页
        5.1.2 CO对 CH_4在高岭石表面吸附的影响第98-101页
        5.1.3 CO对 CH_4在高岭石表面扩散的影响第101-103页
    5.2 CO_2对CH_4在高岭石表面吸附和扩散的影响第103-108页
        5.2.1 模型选择和模拟方案第103页
        5.2.2 CO_2对CH_4在高岭石表面吸附的影响第103-107页
        5.2.3 CO_2对CH_4在高岭石表面扩散的影响第107-108页
    5.3 C_2H_6对CH_4在高岭石表面吸附和扩散的影响第108-114页
        5.3.1 模型选择和模拟方案第108-109页
        5.3.2 C_2H_6对CH_4在高岭石表面吸附的影响第109-112页
        5.3.3 C_2H_6对CH_4在高岭石表面扩散的影响第112-114页
    5.4 本章小结第114-117页
第六章 分子模拟研究的工程意义第117-141页
    6.1 分子模拟结果的工程意义第117-118页
    6.2 分子模拟在煤系气抽采中的应用第118-124页
        6.2.1 含气量预测第118-120页
        6.2.2 渗透率预测第120-121页
        6.2.3 强化抽采方法评价第121-124页
    6.3 应用举例第124-139页
        6.3.1 沁南柿庄区块煤层中高岭石的含气量预测第124-126页
        6.3.2 沁南柿庄区块煤层中高岭石的CH_4渗透率预测第126-129页
        6.3.3 强化抽采的方法评价举例第129-139页
    6.4 本章小结第139-141页
第七章 结论与展望第141-145页
    7.1 主要结论第141-144页
    7.2 展望第144-145页
参考文献第145-163页
致谢第163-165页
攻读博士学位期间发表的论文及参加的科研项目第165-167页
博士学位论文独创性说明第167页

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