作為我國高放核廢料深地質(zhì)處置庫工程屏障緩沖/回填材料的首選材料,高廟子膨潤土自身的滲流特性直接關(guān)系到處置庫的整體密封性能,進(jìn)而決定著處置庫能否安全有效地將高水平放射性核廢料進(jìn)行長期隔離。事實(shí)上,高廟子膨潤土的滲流特性直接取決于其內(nèi)部的微觀孔隙空間結(jié)構(gòu)特征。因此,研究高廟子膨潤土內(nèi)部微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征、流體滲流特性及二者之間的相互關(guān)系具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本論文綜合運(yùn)用三維數(shù)字模型重構(gòu)理論、孔隙結(jié)構(gòu)特征表征理論、孔隙網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建理論和孔隙級(jí)滲流模擬理論,從微觀角度對(duì)高廟子膨潤土的多尺度孔隙結(jié)構(gòu)特征及其滲流特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并獲得了如下創(chuàng)新性成果:(1)綜合考慮高廟子膨潤土不同尺度孔隙結(jié)構(gòu)三維數(shù)字模型重構(gòu)的精度、效率及經(jīng)濟(jì)成本因素,除直接使用CT和FIB/SEM三維掃描成像技術(shù)分別完成納米級(jí)和微米級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)模型的重構(gòu)外,提出了一種基于增量計(jì)算來對(duì)統(tǒng)計(jì)函數(shù)進(jìn)行更新的改進(jìn)模擬退火數(shù)值重構(gòu)算法,并隨后使用該算法分別完成了納米級(jí)和亞微米級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)模型的重構(gòu)。改進(jìn)模擬退火算法較傳統(tǒng)算法具有更高的模型重構(gòu)效率,從而使得大尺寸試樣的數(shù)值重構(gòu)成為可能。(2)基于灰度圖像內(nèi)部像素點(diǎn)的灰度梯度信息,通過分...

【文章頁數(shù)】：193 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究問題的提出
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容與方法
    1.5 研究主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
2 高廟子膨潤土材料信息
    2.1 地質(zhì)背景
    2.2 材料屬性
    2.3 試樣制備
    2.4 本章小結(jié)
3 高廟子膨潤土三維數(shù)字模型重構(gòu)原理
    3.1 三維圖像獲取方法
    3.2 圖像預(yù)處理
    3.3 圖像分割
    3.4 表征單元體研究
    3.5 三維重構(gòu)模型優(yōu)化
    3.6 本章小結(jié)
4 高廟子膨潤土孔隙結(jié)構(gòu)多尺度特征表征
    4.1 多尺度孔隙結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建
    4.2 孔隙結(jié)構(gòu)特征表征
    4.3 常規(guī)測(cè)試方法對(duì)比
    4.4 本章小結(jié)
5 高廟子膨潤土孔隙網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建及孔隙空間特性表征
    5.1 孔隙網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建理論
    5.2 孔隙空間特性表征
    5.3 孔隙網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建結(jié)果及孔隙空間特性分析
    5.4 本章小結(jié)
6 高廟子膨潤土滲流特性研究
    6.1 滲透率預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)理論模型
    6.2 滲透率預(yù)測(cè)數(shù)值模擬計(jì)算
    6.3 滲透率測(cè)試宏觀物理實(shí)驗(yàn)
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要研究結(jié)論
    7.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3822997