公开(公告)号：CN119985252A

公开(公告)日：2025-05-13

申请号：CN202510095545.3

申请日：2025-01-21

Applicant: 安徽理工大学

Inventor： 蔡海兵 ,  杨哲 ,  庞昌强 ,  李孟凯 ,  张凯 ,  周江龙

IPC: G01N15/08

Abstract: 本发明公开了一种基于不同砂层密实度条件下模拟不同渗流环境砂层液氮冻结模型试验系统及方法，包括渗流冻结模型装置、砂层自由落实系统、液氮供冷系统、恒温循环供水系统、水头差渗流系统及监测系统。冻结模拟时先根据实际应用场合，确定不同砂层的密实度，并通过砂层自由落实系统进行填筑；再通过恒温循环供水系统和水头差渗流系统，形成渗流冻结模型装置的渗流，获得不同砂层的渗流速度；最后通过液氮供冷系统和监测系统，获得液氮渗流冻结过程温度场变化和位移变化的数据，进而获得多组不同砂层、不同渗流速度情况下液氮冻结温度场与渗流场之间的耦合作用关系。本发明的液氮冻结模型试验系统能够一次试验可获得不同渗流速度下液氮冻结温度场与渗流场之间的耦合作用关系。

公开(公告)号：CN119985253A

公开(公告)日：2025-05-13

申请号：CN202510095546.8

申请日：2025-01-21

Applicant: 安徽理工大学

Inventor： 杨哲 ,  蔡海兵 ,  庞昌强 ,  李孟凯 ,  张凯 ,  周江龙

IPC: G01N15/08

Abstract: 本发明公开了一种模拟不同渗流环境下液氮冻结地层的水热耦合模型试验系统及方法，用于试验对象在大渗流液氮冻结地层中多物理场耦合作用的试验研究。该模型试验系统包括液氮冻结系统、动水渗流循环系统、监测系统三大部分；液氮冻结系统通过改变液氮流量去控制埋设在砂层中的液氮冻结管温度，从而对试验砂层极速冻结；动水渗流循环系统通过压力泵模拟不同地下水渗流速度，利用加热棒维持试验用水温度恒定；监测系统用于记载液氮地层冻结过程中温度场和渗流场的变化趋势。本发明利用液氮超低温效果对大流速渗流环境下砂层进行极速冻结，使冻结帷幕能够有效闭合，通过模拟不同渗流环境下液氮地层冻结过程得到大渗流地层液氮人工冻结温度场和渗流场的演化规律，为大渗流地层液氮人工冻结施工提供依据。

公开(公告)号：CN119981015A

公开(公告)日：2025-05-13

申请号：CN202510199704.4

申请日：2025-02-24

Applicant: 安徽理工大学

Inventor： 周江龙 ,  蔡海兵 ,  杨哲 ,  庞昌强 ,  张凯

IPC: E02D3/115 ,  F25D3/10

Abstract: 本发明公开了一种基于液氮重力和气压驱动的液氮冻结装置及施工方法，包括冻结外管，套设于该冻结外管内、且底端封闭的供液管以及设于该冻结外管内、位于供液管尾端的悬扇装置；供液管上沿管壁等间距并对称设有若干开孔，悬扇装置包括转动连接于供液管上的滚动轴以及沿周向依次排列设置于该滚动轴上的若干锥形扇叶，且若干锥形扇叶之间存在间隙。本发明的液氮冻结装置通过在供液管上开孔处理并安装悬扇装置，以优化冻结管的结构，通过加快管内气体流动热交换来快速平衡管内温度场，且装置结构简单，便捷性和可行性高。