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| 1 | 顺层钻孔有效瓦斯抽采半径数值解算方法研究显示文摘为了寻求皖北某矿合理的顺层钻孔抽采参数,使用COMSOL Multiphysics软件分别建立单个钻孔和多个钻孔抽采瓦斯的径向流动模型,通过数值模拟计算出钻孔周围瓦斯流动规律。建立的流动模型将游离瓦斯及吸附瓦斯分开考虑,在煤层中,参与渗流的为游离瓦斯,吸附瓦斯对裂隙系统而言为正的质量源,对现有二维瓦斯渗流模型进行了一定程度的修正。根据钻孔周围瓦斯压力分布规律分析单个钻孔不同抽采时间时的有效抽采半径,并分析多钻孔条件下相邻钻孔的相互影响规律。 | 刘清泉 程远平 王海锋 刘洪永 刘敬敬 | 2012 | 煤矿开采2012，17，2： | 44 |
| 2 | 高压直流海底电缆电–热–流多物理场耦合仿真显示文摘高压直流电缆运行时径向温度和电场分布是反映其运行状态的重要参数,考虑流场的海底电缆电热耦合规律研究具有重要意义。依据南澳直流工程±160 kV高压直流海底电缆,利用COMSOL Multiphysics有限元分析软件,建立了海缆本体及其敷设环境的3维电–热–流耦合模型,以控制变量法研究了铺设和埋设2种敷设方式下海缆载流量、海水温度和海水流速对海缆径向温度和电场分布的影响。结果表明:载流量是海缆径向温度和电场分布的主要影响因素;在该模型下海缆导体温度和绝缘层温差与海水温度存在线性关系;很小的海水流速能显著降低海缆温度,因此提出静止海水散热的流速修正系数;海水流动有利于海缆散热,导致海缆温度分布发生变化,同时影响海缆绝缘材料电导率而导致电场分布发生改变。 | 郝艳捧 陈云 阳林 邱伟豪 傅明利 侯帅 | 2017 | 高电压技术2017，43，11： | 43 |
| 3 | 低介电常数绝缘纸的制备及其击穿性能显示文摘为提高油浸式变压器绕阻中纸-油-纸复合绝缘系统的击穿电压,实验室制备了能降低绝缘纸介电常数的微纳米级SiO2空心微球以及含不同质量分数SiO2(wSiO2)空心微球的实验用绝缘纸手抄片。测量浸油后的含不同质量分数SiO2空心微球绝缘纸的介电常数,wSiO2=5%空心微球的绝缘纸介电常数最低,比未加SiO2空心微球的绝缘纸介电常数低34%。用双层电介质场强公式分析绝缘纸介电常数以及复合绝缘系统中油隙厚度对油、纸中场强分配的影响。设计纸-油-纸复合绝缘系统模型,用COMSOL仿真软件对模型进行计算,得出模型中纸、油中电场为均匀电场,双层电介质场强公式可用于纸-油-纸模型的理论分析。最后,用含不同质量分数SiO2空心微球的绝缘纸组成纸-油-纸复合绝缘系统进行电击穿实验,介电常数越低的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统击穿电压越高,介电常数最低的wSiO2=5%空心微球的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统比未加SiO2空心微球的绝缘纸组成的纸-油-纸复合绝缘系统的击穿电压高15.5%。 | 张福州 廖瑞金 袁媛 李玉森 彭庆军 刘团 | 2012 | 高电压技术2012，38，3： | 36 |
| 4 | 采动影响下碎裂煤巷注浆加固优化研究与应用显示文摘针对某矿采区上山大巷群受回采工作面动压扰动应力影响,致使巷道围岩碎裂难以维护的问题,在围岩强弱结构机理分析的基础上,提出了锚喷注浆加强支护控制巷道围岩稳定性的方法。采用COMSOL Multiphysics有限元软件对影响浆液扩散的参数进行了模拟研究,并对注浆水泥浆液性能进行了实验室测试,提出采用水灰比为1.5∶1的超细水泥浆液对巷道围岩进行分层次耦合注浆加固的方法。现场实测钻孔窥视和矿压观测结果表明:受工作面采动扰动影响煤层大巷群围岩的稳定性得到增强,研究成果为类似条件巷道围岩稳定性改善提供了一定的控制理论和借鉴方法。 | 何富连 杨增强 魏臻 | 2017 | 煤矿开采2017，22，1： | 37 |
| 5 | 采煤工作面瓦斯流动模型及COMSOL数值解算显示文摘引入溶质扩散平移方程和Fick扩散定理来模拟瓦斯的流动扩散行为,应用N-S方程和Brinkman方程构建工作面和采空区气体流动模型,并将两个模型有机地联系在一个统一的流动场中,基于质量守恒和压力平衡,建立出采煤工作面瓦斯流动的物理模型。进风巷道、回风巷道、工作面以及采空区瓦斯涌出和扩散被有效地联系在了一起,应用COMSOL Multiphysics多物理耦合分析工具求解该物理模型。模型计算结果表明:该模型能够模拟工作面和采空区瓦斯浓度分布,并能对瓦斯专排巷的位置布置、工作面通风方式优劣进行对比判断,对于采煤工作面有一定的适用性。 | 李东印 许灿荣 熊祖强 | 2012 | 煤炭学报2012，37，6： | 32 |
| 6 | 顺层钻孔瓦斯抽采半径确定及抽采效果考察研究显示文摘针对河南九里山单一突出煤层特点,利用COMSOL Multiphysics软件模拟计算顺层钻孔瓦斯抽采半径,确定钻孔的布置间距,并对瓦斯抽采效果进行考察。研究结果表明,根据数值模拟结果确定1061工作面顺层钻孔的瓦斯抽采时间不小于6个月时,排放间距为1.5m;对瓦斯抽采效果进行考察,累计瓦斯抽采量为861.4万m3,抽采率达61.5%,残余瓦斯含量计算值和实测值、钻屑量S和钻屑瓦斯解吸指标Δh2均小于《防治煤与瓦斯突出规定》或该矿区规定的临界值。 | 刘华锋 陈辉 | 2013 | 中国煤炭2013，39，6： | 32 |
| 7 | 基于COMSOL多物理场耦合仿真建模方法研究显示文摘在相关理论研究的基础上,利用COMSOL Multiphysics建立了一套声振耦合、热力耦合、热声耦合等多物理场耦合仿真建模方法,并通过简单的模型算例进行了仿真计算,在与其理论值及相关文献的结果进行对比分析后,验证了该仿真建模方法的正确性。 | 李淑君 王惠泉 赵文玉 孟文俊 文豪 | 2014 | 机械工程与自动化2014，，4： | 32 |
| 8 | 非等温吸附变形条件下瓦斯运移多场耦合模型研究显示文摘基于已有相关渗流理论和多物理场耦合理论,初步探讨了煤体的吸附解吸变形及温度对瓦斯含量的影响,并建立了关于应力场、渗流场和温度场之间瓦斯运移的多物理场耦合模型,借助数值分析软件(Comsol Multiphysics)对模型进行了有限元分析求解,分析了淮南矿业集团潘三煤矿13-1煤层瓦斯压力、含量等随埋深的变化规律及煤层温度和煤的吸附变形对瓦斯分布的影响。结果表明:该模型模拟结果与煤层实际瓦斯赋存特征基本相符。 | 秦玉金 罗海珠 姜文忠 田富超 | 2011 | 煤炭学报2011，36，3： | 27 |
| 9 | 基于COMSOL Multiphysics的渗流有限元分析显示文摘复杂渗流场的自由面求解、饱和-非饱和渗流场分析以及考虑渗流作用的多场耦合分析等问题是目前水利水电工程计算中的难点和热点.由于这些问题具有较强的非线性,数值模拟难度较大.对COMSOL Multiphysics软件进行了初步的开发和应用,基于Darcy方程、Richards方程等基本微分方程,或者建立自定义偏微分方程模型,进行了渗流分析的数值模拟.对自由面求解问题采用了一种新思路,研究了非饱和渗流计算参数的处理技术,探讨了多物理场耦合分析方法,并通过若干算例,验证了技术路线的合理性和可行性.借助COMSOL对重力坝断面二维渗流场及复杂岩基三维渗流场进行了数值分析,计算成果合理.实现了渗流场与应力场、温度场三场(THM)的全耦合分析,为进一步探索温度-渗流-应力-化学(THMC)全耦合模型的计算奠定了基础. | 徐轶 徐青 | 2014 | 武汉大学学报(工学版)2014，47，2： | 27 |
| 10 | 基于COMSOL的地下水封油库围岩流固耦合特征模拟研究显示文摘地下水封油库通常建造于完整性好的结晶岩体内部,利用'隙存水封'的原理将油气封闭于地下洞室内部,洞库围岩在施工及运营期间具有典型的流固耦合特征。论文基于裂隙岩体流固耦合理论,采用COMSOL Multiphysics软件对洞库围岩不同工况下流固耦合特征进行了模拟研究。研究结果表明:地下洞库在不设置人工水幕情况下,开挖后洞室顶部地下水位明显下降,并形成降落漏斗,可能导致洞室油气外溢;设置人工水幕后,洞室顶部地下水位下降趋势得到明显控制,有效确保了水封的可靠性;在设置水幕的情况下,洞室直墙及洞室拱顶与底板角点处出现明显的应力集中,但围岩仍未出现连贯塑性区,洞室最大位移不超过5mm,洞室围岩稳定性良好。分析成果对于指导洞库优化设计及施工具有一定的参考价值。 | 张彬 李卫明 封帆 吴兵 曹小亮 | 2012 | 工程地质学报2012，20，5： | 25 |
| 11 | 鸟粪导致交流输电线路塔窗-导线空气间隙放电的特性研究显示文摘为减少鸟粪导致的塔窗-导线空气间隙放电事故的发生,依据鸟粪电导率、粘度等参数配置鸟粪模拟液,完成了鸟粪影响下的模拟塔窗-导线空气间隙交流放电特性的试验研究;并结合电流场理论,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立了简化的塔窗-导线电极击穿模型。结果表明,当大鸟在杆塔横担处排便时,其粪便会使得塔窗-导线间隙的击穿电压降低约75%;这是因为鸟粪落下的瞬间,鸟粪通道末端与导线高压端两端之间的空气间隙的电场强度大大增加,使空间电场发生严重畸变,进而可能导致间隙击穿放电。 | 杨庆 董岳 司马文霞 袁涛 欧阳沙 | 2014 | 高电压技术2014，40，1： | 25 |
| 12 | 耦合谐振式无线电能传输系统的线圈优化显示文摘在设计磁耦合谐振式无线电能传输系统时,由于存在理论偏差和实际损耗,其传输效率会随着传输距离的增大而急剧减小。因此如何有效地提升发射端与接收端的耦合系数,设计最优的线圈结构以提高传输效率,对研究磁耦合谐振式无线电能传输系统有着重要的理论意义和实用价值。本文采用耦合模理论对系统进行建模,在COMSOL软件平台下,对磁耦合谐振式系统的线圈结构进行了仿真分析,初步得到不同结构的线圈对系统传输效率的影响,在此基础上,提出了在固定线圈距离时线圈参数优化的方案。 | 肖思宇 马殿光 张汉花 姚辰 唐厚君 | 2015 | 电工技术学报2015，30，S1： | 25 |
| 13 | ERT/ECT双模态敏感阵列电极优化设计显示文摘在过程层析成像系统中,传感器电极阵列的设计直接影响到整个系统.为了使系统获得更高的图像分辨率,通过电磁场有限元仿真软件COMSOL分析,构建ERT/ECT双模态敏感阵列电极三维模型.基于敏感场分布的均匀性、相关系数及空间分辨率等优化指标,进行了ERT/ECT双模态敏感阵列电极优化设计.实验表明,三维ERT电极选圆形电极,且其电极直径为0.3s;而三维ECT阵列电极选矩形电极,其宽为0.65s,高为1.8R(s为2πR/16;R为管道半径)为佳.优化设计的敏感阵列电极可获得较均匀的灵敏场分布及较高图像质量. | 王化祥 汪婧 胡理 姜娓娓 郝魁红 宋志坚 | 2008 | 天津大学学报2008，41，8： | 21 |
| 14 | 基于COMSOL Multiphysics数学模块的冻土水热耦合分析显示文摘多年冻土内部的水热过程是影响冻土区生态环境演变、干旱区水资源利用及地表工程结构稳定性的重要因素。然而传统的水热耦合理论模型忽略了非饱和土体中水分对流传热作用,在水分场与温度场耦合理论模型的数值实现上仍有困难。以垂直土柱单向冻结实验为基础,通过COMSOL Multiphysics软件的数学模块实现考虑冰水相变和水分对流的温度场和水分场偏微分方程的耦合求解,分析了冻土水分对流与温度变化的关系。结果表明:(1)COMSOL可以实现冻土水热参数、冰水相变潜热以及边界条件的灵活定义,容易实现水热两场耦合分析;(2)对于含水量较高的土体,水分对流传热作用不可忽略。 | 张明礼 郭宗云 韩晓斌 王斌 魏浩田 高樯 | 2018 | 科学技术与工程2018，18，33： | 20 |
| 15 | 30kV直流XLPE电缆电场及温度场的仿真计算显示文摘根据电流场和静电场理论,分析了在计算电缆绝缘层电场分布时必须同时考虑电导率和空间电荷的影响。为计算直流交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘层径向电场及温度场分布,应用多物理场有限元仿真软件COMSOL模拟实际运行工况,解决了电热耦合场场量的计算。仿真计算时,电导率模型采用的是最适合XLPE绝缘材料的经验公式;设计阶段的空间电荷数据是采用电声脉冲(PEA)技术测量绝缘样品而得到。仿真计算结果表明,设计的30 kV直流XLPE电缆是满足设计和实际运行要求的。 | 顾金 王俏华 李旭光 尹毅 肖登明 | 2009 | 电线电缆2009，，6： | 16 |
| 16 | 基于微流控芯片的荧光定量PCR法快速检测乙肝病毒核酸显示文摘提出了一种基于微流控荧光定量聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)的血液病毒快速检测新技术。采用3D打印技术制作了一种集气动阀和'树型'结构为一体的微流控芯片;运用Comsol软件对芯片导热性能进行了仿真;根据血站血液核酸检测工作中乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、人类免缺陷病毒(HIV)三种病毒的筛查流程,结合高温控性能的微流控荧光定量PCR分析系统,在所设计微流控芯片上开展了血液样本中HBV的检测研究。实验结果表明,该芯片具有良好的温度均匀性和导热性,芯片上可实现血液样本中HBV的快速检测,其Ct值在37左右呈弱阳性。该技术与目前血液筛查使用的大型核酸检测系统相比,具有操作过程简单、所占空间小、检测效率高且试剂消耗量少的优点,进一步优化实验条件可实现多病毒核酸的并行检测。 | 王可可 杨柯 赵俊 朱灿灿 朱灵 刘勇 | 2018 | 分析科学学报2018，34，4： | 16 |
| 17 | 下保护层开采保护效果与瓦斯运移规律显示文摘为研究中远距离下保护层回采后的保护效果和瓦斯运移规律,运用达西定律和Brinkman方程建立了回采工作面、采空区与被保护层的二维模型,结合郭庄矿与寺河2#井的实际地质条件,运用COMSOL多物理场数值模拟软件对其进行了数值模拟研究;对郭庄矿和寺河2#井的试验工作面进行了现场试验.数值模拟结果表明:保护层开采过后对被保护层具有卸压作用;同时得到了保护层、采空区与被保护层的瓦斯运移规律.现场结果表明:中远距离下保护层开采过后,瓦斯压力降低了0.5 MPa;瓦斯含量降低了5.25 m3/t;透气性系数增加到了原来的600多倍. | 高保彬 李回贵 王晓蕾 | 2013 | 辽宁工程技术大学学报(自然科学版)2013，32，10： | 15 |
| 18 | 三相电力变压器振动噪声的多物理场研究显示文摘根据变压器振动产生机理,在时变电磁场及结构力学方程的基础上,使用COMSOL建立物理模型,从多场耦合的角度,对一台三相三柱式电力变压器在空载和负载条件下其磁场分布、铁芯磁致伸缩应力、应变及绕组洛伦兹力分别进行计算。计算结果给出的图像形象验证了空载和轻载时磁致伸缩是铁芯振动的主要原因,满载和过载情况下绕组洛伦兹力对变压器振动的贡献不能忽视,为后续的如何降振、降噪的研究提供了借鉴。 | 魏亚军 臧春艳 顿玲 | 2013 | 科学技术与工程2013，21，19： | 15 |
| 19 | 基于COMSOL软件的绿洲盐渍化土壤中多离子耦合运移模型构建显示文摘了解盐分离子在土壤中的迁移规律可以为盐渍土的综合治理以及高效利用提供科学依据,在COMSOL多孔介质和地下水流模块模拟非饱和土壤水流的基础上,自定义偏微分方程组构建盐渍化土壤SO42–、Ca2+、Na+、Cl–、Mg2+耦合运移模型,考虑阳离子交换过程以及硫酸钙的沉淀溶解反应,并通过新疆绿洲膜下滴灌田间试验对模型进行检验,对比不同活度系数估算方法对模拟结果的影响。结果表明,各离子模拟值与实测值吻合较好,平均相对误差介于9.15%~28.57%,决定系数介于0.41~0.88,该模型能够较好地反映土壤中盐分离子的动态变化规律;在膜下滴灌条件下,膜下0~40 cm土层的盐分离子有不同程度的淋洗,Cl–和Na+的淋洗效果好于Ca2+和SO42–;活度系数的估算对模拟结果的准确性有重要影响,尤其是盐分含量较高时,采用通用的函数关系可能会带来较大的模拟误差。 | 焦会青 盛钰 赵成义 李保国 | 2018 | 农业工程学报2018，34，15： | 15 |
| 20 | 基于微米焦点CT技术的煤岩数字岩石物理分析方法--以沁水盆地伯方3号煤为例显示文摘数字岩石物理技术既可实现煤体孔隙的三维空间表征及重构,又可模拟孔裂隙系统中流体的流动和绝对渗透率的计算。以伯方矿3号煤层为研究对象,基于微米焦点CT扫描与图像处理技术相结合,建立了真实的三维数字岩心模型;应用MATLAB编程及AVIZO软件内含的多种形态学算法,进行了数字岩心孔隙结构量化和表征,建立了等价孔隙网络模型;将AVIZO与COMSOL完美对接,实现了孔隙尺度的渗流模拟、绝对渗透率计算,并探讨了流体运移过程中的压力场及速度场的分布。研究方法丰富了现有数字岩石物理研究手段,为微观尺度上的煤体孔隙结构及流体运移研究提供了一种新的途径。 | 方辉煌 桑树勋 刘世奇 王鹤 臧丽媛 | 2018 | 煤田地质与勘探2018，46，5： | 15 |
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