Name: a uniaxial compression experiment with co2-bearing coal using a visualized and constant-volume gas-solid coupling test system
Uploaded: 2019-06-12T13:00:00
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이 작품은 중국 국립 주요 과학 기기 개발 프로젝트 (그랜트 번호 51427804)와 산동성 국립 자연 과학 재단 (그랜트 번호)에 의해 지원되었다. ZR2017MEE023).

1. 견본 준비
<ol><li>신좡지 탄광에서 4671B6 작업 면에서 원시 석탄 블록을 수집합니다. 구조의 낮은 강도와 느슨함으로 인해 원석탄이 파손되어 불순물이 섞일 수 있습니다. 이러한 내부 및 외부 요인의 영향을 피하고 석탄의 불균일성을 최대한 줄이려면 대형 석탄 블록 (길이 약 15cm, 너비 10cm, 높이 10cm)을 선택하십시오.</li>
	<li>트위저를 사용하여 석탄에 섞인 불순물을 제거하고 분쇄기 챔버를 흡...

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	<li>Mazzotti, M., Pini, R., Storti, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+coalbed+methane+recovery.">Enhanced coalbed methane recovery.</a> Journal of Supercritical Fluids. 47 (3), 619-627 (2009).</li><li>Litynski, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=U.S.+Department+of+Energy&#8217;s+Regional+Carbon+Sequestration+Partnership+Program:+Overview.">U.S. Department of Energy&#8217;s Regional Carbon Sequestration Partnership Program: Overview.</a> Energy Procedia. 1 (1), 3959-3967 (2009).</li><li>Lackner, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Guide+to+CO2+Sequestration.">A Guide to CO2 Sequestration.</a> Science. 300 (5626), 1677-1678 (2015).</li><li>Zhou, F. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+feasibility+study+of+ECBM+recovery+and+CO2,+storage+for+a+producing+CBM+field+in+Southeast+Qinshui+Basin,+China.">A feasibility study of ECBM recovery and CO2, storage for a producing CBM field in Southeast Qinshui Basin, China.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 19 (19), 26-40 (2013).</li><li>Zhou, F., Hussain, F., Cinar, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Injecting+pure+N2+and+CO2+to+coal+for+enhanced+coalbed+methane:+Experimental+observations+and+numerical+simulation.">Injecting pure N2 and CO2 to coal for enhanced coalbed methane: Experimental observations and numerical simulation.</a> International Journal of Coal Geology. 116 (5), 53-62 (2013).</li><li>Pini, R., Ottiger, S., Storti, G., Mazzotti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pure+and+competitive+adsorption+of+CO2,+CH4+and+N2+on+coal+for+ECBM.">Pure and competitive adsorption of CO2, CH4 and N2 on coal for ECBM.</a> Energy Procedia. 1 (1), 1705-1710 (2009).</li><li>Nie, B. 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T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fractal+analysis+of+permeability+for+fractured+rocks.">A fractal analysis of permeability for fractured rocks.</a> International Journal of Heat &amp; Mass Transfer. 81 (81), 75-80 (2015).</li><li>Liu, R. C., Jiang, Y. J., Li, B., Wang, X. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fractal+model+for+characterizing+fluid+flow+in+fractured+rock+masses+based+on+randomly+distributed+rock+fracture+networks.">A fractal model for characterizing fluid flow in fractured rock masses based on randomly distributed rock fracture networks.</a> Computers &amp; Geotechnics. 65, 45-55 (2015).</li><li>Pan, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-pores+and+fractures+of+coals+analysed+by+field+emission+scanning+electron+microscopy+and+fractal+theory.">Micro-pores and fractures of coals analysed by field emission scanning electron microscopy and fractal theory.</a> Fuel. 164, 277-285 (2016).</li></ol>

고압 가스의 위험을 고려할 때 테스트 중에 몇 가지 중요한 단계가 중요합니다. 밸브와 O 링은 정기적으로 검사하고 교체해야 하며, 실험실에서 발화원을 허용해서는 안 됩니다. 수동 압력 조절 밸브를 사용할 때 실험자는 밸브를 천천히 비틀어 시각화 된 용기의 압력이 점차 증가하도록해야합니다. 시험 중에 용기를 분해하지 마십시오. 실험이 완료되면, 용기의 백도어는 고압 가스의 총 방출 후?...

대기 중의CO2 농도가 증가하는 것은 지구 온난화 효과를 유발하는 직접적인 요인입니다. 석탄의 강력한 흡착 능력으로 인해, 석탄 솔기의 CO2 격리는 온실 가스 1,2,3의글로벌 배출을 감소시키는 실용적이고 환경 친화적 인 수단으로 간주됩니다. 동시에, 주입된CO2는 CH4를 대체할 수 있고 석탄층 메탄 회수(ECBM) 4,5,6에서가스 생산 촉진을 초래할 수 있다. CO2 격리의 생태 및 경제 전망은 최근 연구자들 뿐만 아니라 다양한 국제 환경 보호 그룹 및 정부 기관 사이에서 전 세계적으로 주목을 받고 있습니다.
석탄은 기공, 골절 및 석탄 매트릭스로 구성된 이질적이고 구조적으로 이방성 암석입니다. 기공 구조는 많은 양의 가스를 흡착 할 수있는 큰 비 표면적을 가지며, 가스 격리에 중요한 역할을하며, 골절은자유 가스 흐름 7,8의주요 경로입니다. 이 독특한 물리적 구조는 CH4 및 CO2에대한 훌륭한 가스 흡착 용량으로 이어집니다. 광산 가스는 몇 가지 형태로 석탄에 증착된다 : (1) 미세 기공과 큰 기공의 표면에 흡착; (2) 석탄 분자 구조에 흡수; (3) 골절 및 더 큰 기공에서 자유 가스로; (4) 퇴적물에 용해됩니다. CH4 및 CO2에 대한 석탄의 흡착 거동은 매트릭스 부종을 유발하며, 추가 연구는 이질적인 과정이며 석탄 리소타입9,10,11과관련이 있음을 입증한다. 또한, 가스 흡착은 석탄12,13,14의구성 관계에 손상을 초래할 수 있다.
원석탄 샘플은 일반적으로 석탄 및 CO2 커플링 실험에 사용된다. 특히, 석탄 광산의 작업 면에서 큰 석탄 조각을 절단하여 샘플을 준비합니다. 그러나, 원석탄의 물리적 및 기계적 성질은 석탄 솔기에서 천연 기공과 골절의 무작위 공간 분포로 인해 필연적으로 높은 분산도를 갖는다. 또한 가스 베어링 석탄은 부드럽고 모양을 변경하기가 어렵습니다. 직교 실험 방법의 원리에 따르면, 연탄은 원탄 분말 및 시멘트로 재구성되며, 석탄 흡착 시험15,16에사용되는 이상적인 재료로 간주됩니다. 금속 다이로 냉간 압착되기 때문에 강도를 미리 설정할 수 있으며 시멘트의 양을 조정하여 안정적으로 유지되어 단일 가변 효과의 비교 분석에 이점을 얻을 수 있습니다. 또한 연탄 시료의 다공성은 ~4-10배이지만, 원석탄 시료의 흡착 및 탈착 특성 및 응력-변형 곡선이 실험 연구17,18에서 발견되었습니다. , 19세 , 20. 이 논문에서는 연탄21을제조하기 위해 가스 베어링 석탄에 대한 유사한 재료의 계획이 채택되었습니다. 이 원유는 중국 안후이성 화이난의 신좡지 탄광에서 4671B6 작업용 으로 채취되었다. 석탄 솔기는 지하 약 450m, 해발 360m이며, 약 15°로 떨어지고 두께는 약 1.6m입니다. 연탄 시료의 높이와 직경은 각각 100mm와 50mm이며, 이는 국제 암석 역학 협회(ISRM)22에서권장하는 크기입니다.
실험실 조건하에서 가스 베어링 석탄 실험을위한 이전의 축축 또는 삼축 적재 테스트 장비는 동료 23,24,25,26으로 제시 된 몇 가지 부족과 한계를 가지고 있습니다. ,27,28: (1) 적재 과정에서 피스톤이 움직일 때 용기 부피가 감소하여 가스 압력의 변동과 가스 흡착의 교란을 일으킵니다. (2) 고가스 압력 환경에서 시료의 실시간 영상 모니터링뿐만 아니라 원주 변형 측정은 수행하기 어렵다; (3) 기계적 반응 특성을 분석하기 위해 미리로드 된 샘플에 동적 부하 장애의 자극으로 제한됩니다. 기체 고체 커플링 조건에서 기기 정밀도 및 데이터 수집을 개선하기 위해, 가시화 및 상량 량 테스트시스템(29)이 개발되었으며(도1),(1) 시각화된 로딩 용기를 포함하는 핵심 성분인 상수 체임버; (2) 진공 채널, 2개의 충진 채널 및 방출 채널을 가진 가스 충진 모듈; (3) 전기 유압 서보 범용 테스트 기계 및 제어 컴퓨터로 구성된 축 로딩 모듈; (4) 원주 변위 측정 장치, 가스 압력 센서 및 시각화 된 적재 용기의 창에 카메라로 구성된 데이터 수집 모듈.
코어 시각화 용기(그림 2)는 두 개의 조정 실린더가 상부 플레이트에 고정되고 피스톤이 빔을 통해 로딩과 동시에 이동하고 로딩 피스톤의 단면적이 동일한지 에 대해 특별히 설계되었습니다. 조정 실린더의 합계입니다. 내부 구멍과 연질 파이프를 통해 흐르는 용기와 두 개의 실린더의 고압 가스가 연결됩니다. 따라서 용기 로딩 피스톤이 아래쪽으로 이동하고 가스를 압축하면 이 구조는 부피 변화를 상쇄하고 압력 간섭을 제거할 수 있습니다. 또한, 피스톤에 가해지는 막대한 가스 유도 역력이 시험 중에 방지되어 기기의 안전도크게 향상됩니다. 강화 된 보로 실리 케이트 유리가 장착되어 있으며 선박의 3 면에 위치한 창문은 샘플 사진을 찍을 수있는 직접적인 방법을 제공합니다. 이 유리는 낮은 팽창 속도, 고강도, 광 투과율 및 화학적 안정성29로최대 10MPa 가스에 대한 테스트를 성공적으로 완료하고 입증되었습니다.
이 백서는 연탄을 준비하는 모든 조각에 대한설명을 포함하는 새로운 시각화 및 일정한 부피 가스 고체 커플링 테스트 시스템과 함께 CO2-베어링 석탄의 축축 압축 실험을 수행하는 절차를 설명합니다. 원료 석탄 분말과 나트륨 humate를 사용하여 샘플뿐만 아니라 고압 CO2를 주입하고 축축 압축을 수행하는 연속단계. 전체 샘플 변형 프로세스는 카메라를 사용하여 모니터링됩니다. 이 실험 적 접근법은 가스 베어링 석탄의 흡착 유발 손상 및 골절 진화 특성을 정량적으로 분석하는 대체 방법을 제공합니다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>3Y-Leica MPV-SP photometer microphotometric system</td>
			<td>Leica,Germany</td>
			<td>M090063016</td>
			<td>Used for vitrinite 
			reflectance measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automatic isotherm adsorption instrument</td>
			<td>BeiShiDe Instrument Technology (Beijing)CO.,Ltd.</td>
			<td>3H-2000PH</td>
			<td>Isothermal adsorption test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electro hydraulic servo universal testing machine</td>
			<td>Jinan Shidaishijin testing machine CO.,Ltd</td>
			<td>WDW-100EIII</td>
			<td>Used to provide 
			axial pressure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas pressure sensor</td>
			<td>Beijing Star Sensor Technology CO.,LTD</td>
			<td>CYYZ11</td>
			<td>Gas pressure monitoring</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas tank(carbon dioxide/helium)</td>
			<td>Heifei Henglong Gas.,Ltd</td>
			<td></td>
			<td>Gas resource</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>high-speed camera</td>
			<td>Sony corporation</td>
			<td>FDR-AX30</td>
			<td>Image monitoring</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Incubator</td>
			<td>Yuyao YuanDong Digital Instrument Factory</td>
			<td>XGQ-2000</td>
			<td>Briquette drying</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>jaw crusher</td>
			<td>Hebi Tianke Instrument CO.,Ltd</td>
			<td>EP-2</td>
			<td>Coal grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Manual pressure reducing valve</td>
			<td>Shanghai Saergen Instrument CO.,Ltd</td>
			<td>R41</td>
			<td>Outlet gas pressure adjustment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proximate Analyzer</td>
			<td>Changsha Kaiyuan Instrument CO.,Ltd</td>
			<td>5E-MAG6700</td>
			<td>Coal industrial analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resistance strain gauge</td>
			<td>Jinan Sigmar Technology CO.,LTD</td>
			<td>ASMB3-16/8</td>
			<td>Poisson ratio measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sieve shaker (6,16mesh)</td>
			<td>Hebi Tianguan Instrument CO.,Ltd</td>
			<td>GZS-300</td>
			<td>Coal powder shelter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soft pipe</td>
			<td>Jinan Quanxing High pressure pipe CO.,Ltd</td>
			<td></td>
			<td>Inner diameter=5 mm 
			maximal pressure=30 MPa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Standard rock sample circumferential deformation test apparatus</td>
			<td>Huainan Qingda Machinery CO.,Ltd</td>
			<td></td>
			<td>Circumferential deformation 
			acquisition</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Strain controlled 
			direct shear apparatus</td>
			<td>Beijing Aerospace Huayu Test Instrument CO.,LTD</td>
			<td>ZJ-4A</td>
			<td>Tensile strength, cohesion, internal friction 
			angle measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaccum pump</td>
			<td>Fujiwara,Japan</td>
			<td>750D</td>
			<td>Used to vaccumize the vessel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Valve</td>
			<td>Jiangsu Subei Valve Co.,Ltd</td>
			<td>S4 NS-MG16-MF1</td>
			<td>Gas seal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visual loading vessel</td>
			<td>Huainan Qingda Machinery CO.,Ltd</td>
			<td></td>
			<td>Instrument for sample 
			loading and real-time monitoring</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a uniaxial compression experiment with co2-bearing coal using a visualized and constant-volume gas-solid coupling test system

깊은 석탄 솔기에이산화탄소 (CO2)를 주입하는 것은 대기 중 온실 가스의 농도를 줄이고 석탄 층 메탄의 회수를 증가시키는 데 큰 의미가 있습니다. 석탄의 물리적 및 기계적 특성에 대한 CO2 흡착의 영향을 조사하기 위해 시각화되고 일정한 부피의 가스 고체 커플링 시스템이 여기에 도입되었습니다. 일정한 볼륨을 유지하고 카메라를 사용하여 샘플을 모니터링 할 수있는이 시스템은 계측기의 정확도를 개선하고 프랙탈 지오메트리 방법으로 골절 진화를 분석 할 수있는 잠재력을 제공합니다. 이 백서는 가스 고체 커플링 테스트 시스템과 상이한 CO2 압력에서 연탄 샘플을 사용하여 축축 압축 실험을 수행하는 모든 단계를 제공합니다. 생석탄과 후메이트 시멘트에 의해 냉압압착된 연탄은 고압CO2에 적재되고, 표면은 카메라를 사용하여 실시간으로 모니터링됩니다. 그러나 연탄과 원석탄 의 유사성은 여전히 개선이 필요하며, 메탄(CH4)과같은 인화성 가스는 시험을 위해 주입될 수 없다. 결과는 CO2 흡착이 연탄의 피크 강도 및 탄성 계수 감소로 이어지고, 실패 상태에서 연탄의 골절 진화가 프랙탈 특성을 나타낸다는 것을 보여준다. 강도, 탄성 계수 및 프랙탈 치수는 모두 CO2 압력과 상관관계가 있지만 선형 상관관계는 없습니다. 시각화되고 일정한 부피의 가스 고체 커플링 테스트 시스템은 멀티필드 커플링 효과를 고려하여 암석 역학에 대한 실험적인 연구를 위한 플랫폼역할을 할 수 있습니다.

연탄 시료의 평균 질량은 230 g이었다. 산업 분석에 따라 연탄은 4.52 %의 수분 함량과 15.52 %의 회분 함량을 나타내었다. 또한 휘발성 함량은 약 31.24%였다. 후메이트 나트륨이 석탄에서 추출됨에 따라 연탄의 성분은 원탄과 유사했습니다. 물리적 특성은 표2에 표시됩니다.
원석탄과 연탄의 기계적 성질의 비교는 <strong...

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A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

이 프로토콜은 시각화되고 일정한 부피가 나는 가스 고체 커플링 테스트 시스템을 사용하여 연탄 샘플을 준비하고 상이한 CO2 압력에서 연탄으로 공축 압축 실험을 수행하는 방법을 보여줍니다. 또한 CO2 흡착에 의해 유발되는 석탄의 물리적 및 기계적 특성의 변화를 조사하는 것을 목표로합니다.

시각화되고 일정한 부피의가스 고체 커플링 테스트 시스템을 사용하여 CO 2-베어링 석탄을 사용한 축축한 압축 실험

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and ...

이 방법은 이산화탄소 지질 격리 분야의 주요 질문에 답하고 석탄의 특성과 가스 흡착 사이의 관계에 대한 석탄 메탄 회수에 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 정적 및 동적 부하가 일정한 볼륨 상태에서 연탄에 적용 할 수 있으며 전체 실험 프로세스는 사진 모니터링에 의해 시각화된다는 것입니다. 시료종에 대한 특별한 요구 사항은 없으므로 이 방법은 다공성 암석의 기계적 테스트에 적용될 수 있습니다.우선, 각각 0~1밀리미터의 입자 크기 분포와 함께 1000그램과 300그램의 분쇄 된 석탄의 무게를 측정합니다. 0.76에서 0.24의 질량 비율로 비커에 함께 넣고 6 밀리미터 직경유리 막대를 사용하여 잘 섞습니다. 시멘트를 준비하려면 4 그램의 휴메이트 나트륨 파우더를 비커에 넣고 약 96밀리미터의 증류수를 추가합니다.유리 막대를 사용하여 저어주며 모든 휴메이트 나트륨이 잘 용해되었는지 확인하십시오. 그런 다음 혼합 석탄 분말 230 그램과 20 그램의 나트륨 후메이트 용액을 비커에 섞습니다. 윤활유로 성형 공구의 내부 표면을 표준 크기의 연탄 코팅을 생성합니다.공구 구성 요소 하단 플레이트, 본체 및 링을 어셈블하고 구멍을 혼합 재료 250그램으로 채웁니다. 혼합 재료 위에 프레스 피스톤을 넣고 전기 유압 서보 범용 테스트 기의 피스톤 아래에 모든 부품을 배치합니다. 전자 유압 서보 범용 테스트 기계를 제어하기 위해 소프트웨어 WinWdw를 시작합니다.소프트웨어에서 힘 범위를 클릭하여 최대 힘을 50킬로뉴턴으로 설정하고 재설정을 클릭하여 변위 값을 지웁웁다. 옵션 힘 로드 컨트롤을 왼쪽 클릭합니다. 이동 비율을 초당 0.1 킬로뉴턴으로 설정합니다.목표 력 값을 29.4킬로뉴턴으로 설정하고 900초단위로 유지시간을 설정합니다. 그런 다음 시작을 클릭합니다. 그 후 성형 도구를 꺼내 고무 접시에 반전.고무 망치를 사용하여 공구 구성 요소를 아래에서 상단으로 순서대로 분해합니다. 연탄을 섭씨 40도 인큐베이터에 48시간 동안 넣습니다. 먼저, 고강도 볼트로 시각화 된 용기의 뒷문을 수정합니다.컴퓨터, 데이터 수집 상자 및 임베디드 가스 압력 센서를 백도어에 연결합니다. 시각화된 용기에서 가스 압력 데이터를 획득하려면 소프트웨어 데이터 수집 센서를 시작합니다. 소프트웨어에서 시작을 클릭합니다.밸브 V1을 열고 V2, V3 및 V4를 닫아 시각화 된 용기 챔버를 진공 청소기로 청소합니다. 30분 후 V1과 진공 펌프를 끕니다. V2와 헬륨이 있는 가스 탱크를 엽니다.수동 압력 감소 밸브를 사용하여 가스 탱크의 출구 압력을 조정합니다. 데이터 수집 센서(16)에 표시되는 가스 압력 곡선을 주의 깊게 관찰합니다. 약 두 메가 파스칼에 도달하면 V2와 가스 탱크를 끕니다.그런 다음 컴퓨터에서 소프트웨어 WinWdw를 실행하여 테스트 컴퓨터에서 아래로 이동하는 로딩 피스톤의 마찰력을 측정합니다. 소프트웨어에서 힘 범위를 클릭하여 최대 힘을 5킬로뉴턴으로 설정하고 재설정을 클릭하여 변위 값을 지웁웁습니다. 옵션 변위 적재 속도를 왼쪽 단추로 클릭하고 이동 비율을 분당 1밀리미터로 설정합니다.시작을 클릭합니다. V4를 열고 헬륨을 공중으로 배출합니다. 시각화된 용기의 뒷문을 분해하고 V4를 닫습니다. 0.02밀리미터의 정밀도로 버니어 캘리퍼를 사용하여 연탄의 높이와 직경을 측정합니다.0.01 그램의 정밀도로 전자 스케일을 사용하여 연탄의 질량을 계량합니다. 연탄의 중간 위치 주위에 둘레 변형 테스트 장치의 체인 롤러를 설치하고 클램프 홀더를 고정합니다. 센서를 시각화된 선박의 항공 커넥터를 통해 데이터 수집 상자와 연결하고 로딩 피스톤 아래에 배치합니다.데이터 수집의 정확성을 보장하기 위해 체인 롤러와 연탄의 상단 표면을 조정하여 로딩 피스톤과 평행하게 합니다. 그런 다음 WinWdw를 시작하여 범용 테스트 기계를 제어합니다. 소프트웨어에서 옵션 변위 로딩 속도를 왼쪽 클릭합니다.이동 비율을 분당 10밀리미터로 설정합니다. 리모컨에서 피스톤과 연탄 사이에 남은 거리가 약 1~2밀리미터가 될 때까지 범용 테스트 기계의 다운 버튼을 누릅니다. 그런 다음 시각화 된 용기의 뒷문을 조립합니다.시각화된 용기 챔버를 이전과 같이 진공 청소기로 청소합니다. 순도 99.99%에서 이산화탄소의 다음 오픈 V3 및 가스 탱크는 가스 탱크의 출구 압력을 조정하기 위해 수동 압력 감소 값을 사용합니다. 데이터 수집 센서(16)에 표시되는 가스 압력 곡선을 주의 깊게 관찰합니다.목표 값에 충분히 가까워지면 V3및 가스 탱크를 닫습니다. 흡착 시간 24시간 후 가스 압력 곡선은 안정적으로 유지되고 연탄은 흡착 및 탈착 동적 평형 상태에 도달했습니다. 시각화된 용기의 창 옆에 삼각대가 있는 카메라를 배치하고 높이와 각도를 조정하여 샘플이미지가 카메라 화면 중앙에 표시되도록 합니다.연탄의 일주 변형을 모니터링하기 위해 소프트웨어 SDU 변형 획득 v2.0을 시작합니다. 시작을 클릭합니다. WinWdw에서 새로운 샘플을 클릭하고 연탄의 높이와 직경을 입력합니다.단면 영역을 클릭한 다음 확인을 클릭합니다. 최대 힘을 5킬로뉴턴으로 설정하고 재설정을 클릭하여 변위 값을 지우려면 힘 범위를 클릭합니다. 옵션 변위 적재 속도를 왼쪽 단추로 클릭하고 이동 비율을 분당 1밀리미터로 설정합니다.시료를 압축하려면 시작을 클릭합니다. 동시에 카메라의 시작 버튼을 눌러 비디오 녹화를 시작합니다. 샘플이 완전히 실패하면 WinWdw 및 SDU 변형 획득 v2.0 모두에서 정지 및 데이터 저장을 클릭합니다.그런 다음 카메라에서 시작 버튼을 다시 눌러 비디오 녹화를 중지합니다. V4를 열어 선박 챔버에 이산화탄소를 방출하고 선박의 뒷문을 분해합니다. 가스 압력 센서 및 일주 변형 테스트 장치의 항공 커넥터를 분리합니다.WinWdw의 옵션 변위 적재 속도를 왼쪽 버튼으로 클릭하면 이동 비율을 분당 10밀리미터로 설정합니다. 범용 테스트 기계의 리모컨의 업 버튼을 누릅니다. 선박의 적재 피스톤이 연탄 위에 약 2~3밀리미터 높이면 연탄을 꺼내 체인 롤러에서 제거합니다.피스톤 사이의 연결 도구를 해체하고 진공 청소기를 사용하여 시각화 된 용기를 청소하십시오. 이 실험에서, isothermal 흡착 시험은 원시 석탄과 연탄 사이의 메탄 가스 흡착에 대한 유사한 용량을 입증했다. 시험에서 사용된 연탄 견본의 강도는 약간 변동이 있었습니다, 그러나 오히려 약간이고 실험 결과의 분석에 거의 영향을 미치지 않았습니다.0에서 2메가파스칼에 이르는 다양한 이산화탄소 압력하에서 응력 축 균주 곡선은 명백한 다짐, 탄성 및 플라스틱 변형 단계를 보여 주었습니다. 이산화탄소 압력이 증가함에 따라 석탄 시료의 피크 강도가 감소하여 비선형 관계를 보였다. 탄성 계수는 이산화탄소 포화 상태에 따라 감소하였고 탄성 계수 와 가스 압력 사이의 관계도 비선형이었다.카메라를 통해 얻은 이미지는 다양한 이산화탄소 압력하에서 샘플 표면에서 골절의 진화를 발생시합니다. 상자 계수 치수 방법은 다른 이산화탄소 압력하에서 실패 상태에서 골절의 특징을 설명하기 위해 채택되었다. 상자 번호와 측면 길이 사이의 상관 계수는 모두 0.95 이상이었습니다.프랙탈 차원의 값은 이산화탄소 압력에 비례했으며, 그 추세는 석탄 체에 대한 손상 정도와 유사성을 나타냈다. 가장 중요한 것은 암석 역학 실험과 고압 가스 의 작동에 대한 테스트 절차와 경험을 잘 이해하는 것입니다. 그 개선 후, 이 기술은 단방향 또는 삼각형 적재 상태에서 다공성 미디어 및 가스 결합 효과의 연구를 위한 방법을 제공할 수 있습니다.고압 가스 탱크는이 기술에 사용되기 때문에, 사람들은 가스 충전 및 방출 하는 동안 신중 하 게 작동 해야.

Research

JoVE Journal

Environment

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

A Bending Test for Determining the Atterberg Plastic Limit in Soils

The thread rolling test is the most commonly used method to determine the plastic limit (PL) in soils. It has been widely criticized, because a ...

연구

환경과학

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

측정 및 토양 침식과 토양 탄산 농도 농업 관리에 관련 된 증 착 패턴 매핑

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Techniques for Investigating the Anatomy of the Ant Visual System

개미 비주얼 시스템의 조사 기법

This article outlines a suite of techniques in light microscopy (LM) and electron microscopy (EM) which can be used to study the internal and external eye ...

On-Site Molecular Detection of Soil-Borne Phytopathogens Using a Portable Real-Time PCR System

휴대용 실시간 PCR 시스템을 사용 하 여 토양 품 어진 Phytopathogens의 현장 분자 검출

On-site diagnosis of plant diseases can be a useful tool for growers for timely decisions enabling the earlier implementation of disease management ...

Stress Distribution During Cold Compression of Rocks and Mineral Aggregates Using Synchrotron-based X-Ray Diffraction

We report detailed procedures for performing compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus (D-DIA) ...

Sampling, Sorting, and Characterizing Microplastics in Aquatic Environments with High Suspended Sediment Loads and Large Floating Debris

샘플링, 정렬, 및 높은 정지 퇴적 부하와 큰 부동 파편 수생 환경에서 Microplastics

The ubiquitous presence of plastic debris in the ocean is widely recognized by the public, scientific communities, and government agencies. However, only ...

Measuring Stolons and Rhizomes of Turfgrasses Using a Digital Image Analysis System

디지털 이미지 분석 시스템을 사용 하 여 Turfgrasses의 Rhizomes Stolons을 측정

Length and diameter of stolons or rhizomes are usually measured using simple rulers and calipers. This procedure is slow and laborious, so it is often ...

Quantifying Plant Soluble Protein and Digestible Carbohydrate Content, Using Corn (Zea mays) As an Exemplar

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공장 수용 성 단백질과 소화 탄수화물 콘텐츠를 사용 하 여 옥수수 (지 시 메이 스)를 표본으로 측정

Elemental data are commonly used to infer plant quality as a resource to herbivores. However, the ubiquity of carbon in biomolecules, the presence of ...

A Precise and Autonomous System for the Detection of Insect Emergence Patterns

곤충 출현 패턴의 검출을 위한 정확 하 고 자치 시스템

Existing systems to measure insect emergence patterns have limitations; they are only partially automated and are limited in the maximum number of ...

Xylem Water Distribution in Woody Plants Visualized with a Cryo-scanning Electron Microscope

극저온 스캐닝 전자 현미경으로 시각화된 우디 식물의 자일렘 물 분포

A scanning electron microscope installed cryo-unit (cryo-SEM) allows specimen observation at subzero temperatures and has been used for exploring water ...