مطالعه آزمایشگاهی برای تعیین ضریب انبساط حرارتی سنگ | ||
یافتههای نوین زمینشناسی کاربردی | ||
مقاله 5، دوره 13، شماره 25، خرداد 1398، صفحه 62-71 اصل مقاله (1022.6 K) | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22084/nfag.2018.16352.1310 | ||
نویسندگان | ||
مهدی حسینی* ؛ امیرحسین بابایی جوزانی | ||
گروه مهندسی معدن دانشگاه بینالمللی امام خمینی، قزوین | ||
چکیده | ||
خاصیت حرارتی به معنای پاسخ ماده به اعمال حرارت میباشد. وقتی که یک ماده جامد، مقداری انرژی (در فرم حرارت) را جذب میکند درجه حرارت جسم و به دنبال آن ابعادش افزایش مییابد. انرژی ممکن است به مناطق خنکتر نمونه منتقل شود و حتی موجب ذوب شدن نمونه شود. ساز وکار انتقال گرما در سنگها بسیار پیچیده است. سنگها از کانیهایی با ترکیبات شیمیایی و درجات کریستالیزه شدگی مختلفی تشکیل شدهاند؛ بنابراین خواص حرارتی سنگها نه تنها به فشار و دما ، بلکه به ترکیبات کانیشناسی، ساختار و هندسه حفرات، اندازه ذرات و شکل ترکها نیز بستگی دارد. ظرفیت گرمایی، رسانایی حرارتی، انتشار حرارتی و انبساط حرارتی اصلیترین خواص حرارتی سنگها میباشند که در مدلسازی عددی با در نظر گرفتن اثر درجه حرارت مانند مدلسازی چاههای نفت، مخازن ذخیرهسازی گاز، محل دفن زبالههای هستهای و معادن عمیق کاربرد دارد. در این پژوهش دستگاهی برای تعیین یکی از این خواص که ضریب انبساط حرارتی میباشد ساخته شده است. برای بررسی کارایی دستگاه این ضریب در سنگهای ماسهسنگ، آندزیت، توف سبز کرج و سنگآهک تعیین شده است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که نتایج حاصله با نتایج آزمایشگاهی این نوع سنگها که در کتابها موجود است تطابق دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
حرارت؛ ضریب انبساط حرارتی؛ سنگ | ||
مراجع | ||
Amadei, B (2011) Thermal and hydraulic properties of rocks. Lecture notes 4.
Brodsky, N. S., Riggins, M., & Connolly, J (1997) Thermal expansion, thermal conductivity, and heat capacity measurements at Yucca Mountain Nevada. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 34 (3-4).
Chekhonin, E., Parshin, A., Pissarenko, D., Popov, Y., Romushkevich, R., Safonov, S., Spasennykh, m (2012) When rocks get hot: thermal properties of reservoir rocks. Oilfield Review, 24 (3): 20-37.
Dwivedi, R. D., Goela, R. K., Prasada, V. V. R., Sinhab, A (2008) Thermo-mechanical properties of Indian and other granites. Int J Rock Mech Min Sci, 45: 303-315.
International Society for Rock Mechanics and Ulusay, R (2007) The complete ISRM suggested methods for rock characterization, testing and monitoring. 1974-2006. International Soc. for Rock Mechanics, Commission on Testing Methods.
Kim, K., Kemeny, J., Nickerson, M (2014) Effect of rapid thermal cooling on mechanical rock properties. Rock Mech Rock Eng, 47: 2005-2019.
Kooshki, O. and Yaghoobi, M. P (2011) Measurement systems mentor, Mechanical Engineering department, Shahrood University of Technology.
Kukkonen, I., & Lindberg, A (1998) Thermal properties of rocks at the investigation sites :measured and calculated thermal conductivity. specific heat and thermal diffusivity. Espoo: Geological Survey of Finland.
Robertson, E. C (1988) Thermal properties of rocks.Virginia: UNITED STATES DEPARTMENT OF THE INTERIOR.
Sun, Q., Lu, C., Cao, L., Li, W., Geng, J., & Zhang, W (2016) Thermal properties of sandstone after treatment at high temprature. international journal of rock mechanics & mining sciences, 85: 60-66.
Takarli1, M., and Prince-Agbodjan1, W (2008) Temperature effects on physical properties and mechanical behavior of granite: experimental investigation of material damage. Journal of ASTM International, 5(3).
Yavuz, H., Demirdag, S., Caran, S (2012) Thermal effect on the physical properties of carbonate rocks. Int J Rock Mech Min Sci, 47: 94-103.
Zhao, Z (2016) Thermal influence on mechanical properties of granite: A microcracking perspective. Rock Mech Rock Eng, 49: 747-762. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,055 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 270 |