吸附过程中甲烷分子和煤表面的作用

【摘要】：采用气体临界参数确定甲烷分子势,并计算出3倍甲烷分子直径内的分子势函数。结合甲烷分子的正三角锥、倒三角锥吸附模型和煤表面的势垒,运用量子力学的理论,考虑极限条件下甲烷分子的经典力学特点,建立了甲烷分子在煤表面吸附势作用下的波动方程。同时考虑到甲烷分子虽然不间断地在煤表面吸附和解吸、单个分子的运动是时间的函数,但甲烷分子在煤表面吸附总量与时间无关,故将平面波动方程中的时间和距离作为两个独立变量,基于这种简化求出甲烷分子平面波动方程的特解。该研究为探索煤表面与甲烷分子间的作用机理及形式奠定了理论基础。 【作者单位】： 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室(省部共建国家重点实验室培育基地);河南理工大学安全科学与工程学院;
【关键词】： 甲烷分子 吸附势 分子动力学 煤表面
【基金】：国家科技支撑计划项目(2012BAK09B00) 国家自然科学基金资助项目(51374095) 河南省教育厅科技项目(13B440030)
【分类号】：O647.3;TD712
【正文快照】： *0引言研究甲烷在煤表面的吸附-解吸过程能深入认识矿井瓦斯涌出规律和煤与瓦斯突出的机理,并且能解释矿井通风网络计算过程中出现的一些偏差。许多气体实验和现实计算都表明,气体在不同程度上偏离玻意耳-马略特定律,压强越低,这种偏离越小。更常用的实际气体的状态方程为PV=z

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