《气候变化2038:基于历史数据的机器学习预测分析》 全球气候变暖是当前世界面临的重大挑战之一。为了预测未来的气候变化趋势,科学家们利用各种数据和工具进行深入研究。在“Climate_change_2038”项目中,研究人员对比了1993年至2015年间的温度、海平面、二氧化碳排放量和人口数据,通过机器学习算法预测了温度上升至16.37℃的时间节点。 该项目采用Python编程语言进行数据处理和分析,这是数据分析领域广泛使用的工具,拥有丰富的库和模块支持。其中,`scikit-learn`库是一个强大的机器学习工具箱,它包含多种预处理方法、模型选择和评估工具,以及多种回归算法,如线性回归、决策树、随机森林等,可用于预测温度变化。 `jupyter-notebook`是一个交互式的工作环境,它允许研究人员编写、运行和展示代码,以及创建具有文本、图像和代码的综合报告,使得数据分析过程更加透明且易于分享。在这个项目中,`jupyter-notebook`可能被用来展示数据可视化和模型训练过程。 数据可视化方面,`matplotlib`库是一个不可或缺的工具,它提供了绘制2D图形的功能,可以用于绘制温度、海平面、二氧化碳排放量等随时间变化的趋势图。同时,`tableau`是一款强大的数据可视化软件,它能创建复杂的数据仪表板,帮助用户更好地理解数据和模型预测结果。 在模型构建过程中,`prophet-model`是一个由Facebook开源的时间序列预测框架,特别适合处理季节性和趋势性数据。在本项目中,它可能被用来建立温度预测模型,考虑到温度变化的周期性和长期趋势。 此外,项目还提到了`scikit-learnJupyterNotebook`,这可能是项目代码的特定部分或者是一个自定义的库,用于整合`scikit-learn`的功能,并在Jupyter Notebook环境中进行操作。 通过这个项目,我们可以看到数据科学在解决复杂问题上的力量。通过收集历史数据、构建预测模型,并利用机器学习算法,研究人员能够对未来的气候变化趋势做出科学的预测。这样的工作对于制定应对策略,减少全球变暖的负面影响至关重要。随着技术的发展,我们可以期待更精确的预测和更有效的解决方案,以应对这个全球性的挑战。
2025-12-11 15:21:20 92.76MB python scikit-learn jupyter-notebook regression
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COMSOL模拟流固传热,CO2注入井筒过程的温度压力变化以及对于地层温度的干扰,考虑油管壁,套管环空流体,套管壁,水泥管的导热作用 ,核心关键词:COMSOL模拟; 流固传热; CO2注入; 井筒过程; 温度压力变化; 地层温度干扰; 油管壁; 套管环空流体; 套管壁; 水泥管导热。,COMSOL模拟CO2注入井筒传热过程:温度压力变化与地层温度干扰分析 在现代石油工程和地热开发领域,COMSOL模拟技术的应用越来越广泛,它能够帮助工程师在理论和实际应用中模拟复杂的物理过程。其中,流固传热模拟是一个重要的研究方向,尤其是在二氧化碳(CO2)注入井筒过程中,温度和压力的变化以及对地层温度的干扰,是影响井筒安全和注气效率的关键因素。 通过使用COMSOL软件,可以建立一个包含油管壁、套管环空流体、套管壁和水泥管在内的多物理场模型。在这个模型中,需要考虑的主要因素包括流体的动力学行为、固体的热传导性能以及流体与固体之间的热交换。在CO2注入井筒的过程中,随着二氧化碳的注入,井筒内的温度和压力会发生变化,这些变化不仅会影响井筒结构的稳定性和安全性,还会对周围地层温度产生干扰,进而影响地层的流体运动和储层的稳定性。 温度和压力的变化对井筒结构的破坏往往是通过材料的热膨胀和压力引起的应力变化来体现的。当温度升高时,材料会膨胀,如果膨胀受到约束,就会在材料内部产生热应力。同样,井筒内的高压也会对井筒壁体施加力,产生压缩应力。这些应力若超出材料的承载能力,就会导致井筒的损坏,甚至引发井喷等严重事故。 此外,井筒内的流固传热过程还与周围地层有着密切的联系。CO2注入会引起地层温度的改变,这种改变会通过热传导的方式影响到较远的储层区域。在某些情况下,这种温度变化可能会促进或抑制储层中的化学反应,改变地层的渗透率,甚至影响到流体的相态和流动特性,对采收效率产生显著影响。 在进行COMSOL模拟时,必须准确设定各种材料的物理属性,如导热系数、比热容、热膨胀系数以及流体的热物性参数等,同时考虑实际工况中可能遇到的边界条件和初始条件。通过模拟分析,可以预测CO2注入井筒过程中的温度压力变化规律,评估不同操作条件下的安全性和效率,并为工程设计提供理论依据。 为了全面掌握整个井筒的传热和流体流动情况,模拟通常需要采用迭代和细化网格的方式,以确保模拟结果的精确性。此外,模拟还需要对长期运行过程中可能出现的最不利情况做出评估,如井筒的疲劳寿命和潜在的安全风险。 通过这次模拟分析,我们可以得出结论:在CO2注入井筒的过程中,温度和压力的变化以及它们对地层温度的干扰是影响整个工程安全和效率的关键因素。通过深入研究这些因素,并利用先进的模拟工具如COMSOL进行分析,可以为工程设计和操作提供有力的技术支持,确保井筒的安全和经济性。
2025-11-29 21:42:25 1.17MB 数据仓库
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内容概要:本文详细介绍了利用COMSOL软件对CO2注入井筒过程中涉及的流固传热及压力变化进行多物理场耦合模拟的研究。研究重点在于井筒内部不同材料(如油管、套管、水泥环)之间的热传导特性及其对地层温度和压力的影响。文中通过具体的几何建模、材料属性设定、边界条件定义以及求解器配置等方面展示了完整的模拟流程,并讨论了关键参数的选择和优化方法。最终,通过对模拟结果的分析,揭示了CO2注入过程中可能出现的温度骤降、压力波动等现象及其背后的物理机制。 适合人群:从事石油工程、地质工程、环境科学等领域研究的专业人士和技术人员。 使用场景及目标:适用于需要深入了解CO2注入井筒过程中的复杂热力学行为的研究人员,旨在提高对井筒内部传热和压力演化的认识,从而优化CO2封存项目的实施。 其他说明:文章提供了详细的建模步骤和代码片段,有助于读者复现实验并进一步探索相关问题。此外,还强调了一些常见错误和注意事项,帮助避免模拟过程中可能出现的问题。
2025-11-29 21:41:46 1.48MB
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亚临界/超临界CO2处理对Pseudomonas cepacia脂肪酶活力和结构的影响,陈大伟,刘云,本文探讨了亚临界/超临界CO2介质中压力、温度和时间对Pseudomonas cepacia脂肪酶(PCL)活力和结构的影响。结果表明,在一定的压力和温度�
2025-11-23 12:09:33 368KB 首发论文
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为解决煤矿生产过程中的高温热害问题,基于煤矿采掘工作面的空间特征和工艺特点,提出了以液态CO2作为冷源的高温矿井液态CO2相变制冷降温技术,运用液态CO2相变释放的冷量与工作面的高温空气进行换热作用,降低工作面的环境温度及湿度,同时将相变产生的气态CO2注入采空区防治煤自燃。液态CO2相变制冷降温系统具有装置结构简单、操作方便、设备投入成本低、适应性强等优点。在板石煤矿52305掘进工作面进行液态CO2相变制冷降温技术的工业性试验。结果表明,液态CO2的平均消耗速率为1.015 m3/h时,掘进工作面空气温度降低了6.9℃,含湿量减少4.94g/kg,液态CO2的冷量利用率为77.36%。液态CO2相变制冷降温技术能够有效改善井下工作环境,具有较强的推广和应用前景。
2025-11-18 23:50:28 1.22MB 行业研究
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徐庄矿7139(2)工作面为下分层开采,上分层开采时由于断层原因,采空区内留有大量遗煤,下分层工作面形成后,因上、下分层间存在漏风通道,导致7139工作面上分层采空区内发生煤炭自燃。从分析导致自然发火的主、次要原因入手,认真总结、研究了该面灭火措施,该面首先从封闭火区、切断火区供氧,减小火区范围入手,然后向发火区域压注液态CO2进行灭火,并严密监测,最终使火源熄灭,恢复正常生产。
2025-11-18 19:00:40 350KB 自然发火 封闭灭火 效果分析
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CO2环境中改性PET熔体的表面张力,奚桢浩,仲华,基于悬滴法原理和在线图像分析软件,测量了超临界CO2环境中改性的高熔体强度PET熔体在0~14 MPa,250~290 oC温度范围内的表面张力,讨论了 【摘要分析】 本文由奚桢浩、仲华等人发表,主要研究了在超临界二氧化碳(CO2)环境中,经过改性的高熔体强度PET(Polyethylene Terephthalate)熔体的表面张力。研究团队运用悬滴法原理和在线图像分析软件,对在0至14 MPa的压力和250至290摄氏度的温度区间内的PET熔体进行了表面张力的测量。研究表明,由于改性PET熔体内存在的长链支化结构,其表面张力相对于常规线性PET熔体更高,范围大约在13至20 dyn/cm。此外,他们发现随着温度和CO2压力的增加,熔体的表面张力呈现下降趋势。 基于实验数据,研究人员建立了改性PET熔体表面张力的预测模型,并利用Macleod方程描述了熔体表面张力与熔体-CO2两相密度差之间的关系。这些发现对于理解在超临界CO2环境下的聚合物改性行为以及在加工过程中的行为(如发泡)具有重要意义。 【关键词解析】 1. 表面张力:是物质表面层分子间的相互作用力,影响物质的润湿性、扩散性和发泡等过程。 2. 改性聚酯:通过化学或物理方法改变聚酯的分子结构,以改善其性能,如熔体强度。 3. 超临界二氧化碳:当CO2达到一定温度和压力,其液态和气态无法区分的状态,具有良好的溶剂性和较低的环境影响。 4. 溶解度:物质在溶剂中溶解的能力,与温度和压力有关。 5. 密度差:两种液体或气体之间的密度差异,影响它们之间的界面张力。 【综述】 该研究工作填补了在高温高压下对聚合物熔体表面张力测量的文献空白,尤其是针对改性PET熔体。表面张力的降低有利于改善熔体的流动性和发泡性能,这对聚合物加工工艺优化和新型材料开发具有指导价值。此外,建立的预测模型和Macleod方程为理解和控制改性PET在超临界CO2条件下的行为提供了理论依据。未来的研究可能进一步探讨不同条件下的表面张力变化规律,以及如何利用这些知识改进聚合物的加工和应用。
2025-10-30 20:32:08 757KB 首发论文
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"基于COMSOL模型的干热岩与超临界二氧化碳开采增强型地热系统模型研究:热流固耦合与高鲁棒性计算",COMSOL模型,地热模型,干热岩模型 超临界二氧化碳开采增强型地热系统地热模型 CO2-EGS,热流固耦合 模型收敛性好,可以根据自己的需求自由修改,计算速度快,鲁棒性好。 ,COMSOL模型; 地热模型; 干热岩模型; 超临界二氧化碳开采; 增强型地热系统; CO2-EGS; 热流固耦合; 模型收敛性好; 计算速度快; 鲁棒性好。,多尺度COMSOL地热及干热岩热流固耦合模型 在当前能源领域,地热能源作为一种清洁、可再生的自然资源,其开发和利用受到了广泛关注。尤其是随着增强型地热系统(Enhanced Geothermal Systems, EGS)技术的发展,人类对地热资源的开发能力得到了显著提高。而在众多EGS技术中,超临界二氧化碳(CO2)作为工作流体的CO2-EGS技术,以其高效热能转换和环保优势,成为了研究的热点。COMSOL Multiphysics是一款强大的多物理场模拟软件,它能够模拟热流固耦合等问题,为研究超临界二氧化碳开采干热岩地热能提供了重要的模拟工具。 本研究以COMSOL模型为基础,重点研究了干热岩与超临界二氧化碳相结合的增强型地热系统模型。在该系统中,超临界二氧化碳作为热交换介质,通过循环抽取地下的热能,并通过地面热交换设备转化为可用的热能或电能。研究中涉及了热流固耦合过程,即考虑了热能、流体流动和岩石应力变形的相互作用,这对于确保系统长期稳定运行至关重要。 研究成果表明,基于COMSOL模型的模拟计算具有良好的收敛性和高鲁棒性,这意味着模型能够快速而准确地响应不同工况的变化,并具有较强的容错能力。此外,模型的自由修改性使得研究人员可以根据实际需求调整参数和边界条件,从而获得更为精确的模拟结果。 探索地热能源模型与增强型地热系统的奇妙之旅涉及了对地热资源的分布、特性及开发技术的深入了解。模型地热模型与干热岩模型超临界二氧化碳开的研究,不仅涉及到地热资源的地质特性,还包括了对超临界二氧化碳流体特性的研究。这些研究工作为地热能源的高效开发提供了理论基础和技术支持。 在对地热能源模型与增强型地热系统的深入探索过程中,研究者们面临着多尺度问题的挑战。多尺度模型能够描述从宏观岩体尺度到微观裂隙尺度的不同物理过程,这对于准确模拟地热系统的复杂行为至关重要。因此,本研究中提到的多尺度COMSOL地热及干热岩热流固耦合模型能够为这一挑战提供解决方案,帮助研究者更好地理解地热系统的动态变化和响应。 通过这份研究,我们可以看到地热能源开发技术的无限可能性。科技领域对于地热能源模型和增强型地热系统的探究,不仅仅是对现有资源的开发,更是对未来能源科技的拓展。通过模型地热模型干热岩模型超临界二氧化碳的深入研究,我们能够更好地掌握地热资源的分布和特性,开发出更加高效和环境友好的地热能技术。 本研究通过COMSOL模型对干热岩与超临界二氧化碳相结合的增强型地热系统进行了深入探讨,涉及热流固耦合、多尺度模拟等关键技术问题。研究结果不仅加深了我们对地热能开发技术的理解,还为未来地热能源的高效和环保开发提供了重要的理论依据和技术支持。随着计算技术的不断进步和地热能源开发技术的持续创新,我们有理由相信地热能源将在未来的能源结构中占据更加重要的位置。
2025-10-21 11:44:25 1.37MB kind
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利用Matlab与COMSOL模拟的粗糙表面裂缝模型:多领域应用研究及裂隙生成代码附送,利用Matlab和COMSOL生成粗糙表面裂缝模型 生成不同粗糙度的随机表面,可用于CO2驱油与封存研究,驱替煤层气研究,两相流规律研究等 附送裂隙生成代码,相关参考文献 ,Matlab; COMSOL; 粗糙表面裂缝模型; 不同粗糙度随机表面生成; CO2驱油与封存; 驱替煤层气; 两相流规律研究; 裂隙生成代码; 参考文献,Matlab与COMSOL模拟粗糙表面裂缝模型:多应用场景下的两相流与驱替研究
2025-10-11 16:34:09 889KB 数据结构
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COMSOL模拟流固传热,CO2注入井筒过程的温度压力变化以及对于地层温度的干扰,考虑油管壁,套管环空流体,套管壁,水泥管的导热作用 ,核心关键词:COMSOL模拟; 流固传热; CO2注入; 井筒过程; 温度压力变化; 地层温度干扰; 油管壁; 套管环空流体; 套管壁; 水泥管导热。,COMSOL模拟CO2注入井筒传热过程:温度压力变化与地层温度干扰分析 COMSOL软件是一种高效的多物理场耦合模拟工具,其在石油工程领域的应用主要体现在模拟井筒内部流体与固体之间的热传递过程,以及井筒内外部结构对流体温度和压力的影响。在二氧化碳(CO2)注入井筒的过程中,流固传热效应尤为重要。CO2作为注入介质,其温度和压力的变化会受到井筒内部油管壁、套管环空流体、套管壁以及水泥管等结构的导热作用的影响。通过COMSOL模拟,可以详细分析这些因素如何影响井筒内部的温度和压力分布,以及它们如何进一步干扰到井筒周围的地层温度。 在此类模拟研究中,通常需要考虑井筒内部流体的流动特性、井筒材料的热导率、井筒周围地层的热传递特性等因素。油管壁与套管环空流体之间、套管壁与水泥管之间存在热传递,而这些热传递过程对于井筒内外温度和压力的平衡至关重要。此外,二氧化碳作为注入介质,在注入过程中的相变也可能对井筒内的温度和压力产生影响。因此,为了确保CO2的有效注入并减少对地层温度的干扰,准确模拟这些热传递效应是必不可少的。 在利用COMSOL进行模拟时,研究者需构建包含所有相关物理场的模型,这些物理场可能包括流体动力学、热传导和多相流动等。模型应准确地描述井筒内部结构和外部地层的物理特性,并应用适当的边界条件和初始条件,以保证模拟结果的准确性。通过参数化模拟,可以研究不同操作条件下井筒内部和周围地层的温度和压力变化情况。 在石油工程中,这类模拟有助于优化CO2注入过程,提高采收率,同时也有助于评估井筒设计对地层温度的潜在影响,为地热能源的开发提供理论基础。此外,通过理解井筒与地层之间的热交换过程,可以更好地控制井筒内流体温度,避免因为温度变化导致的材料退化或井筒故障。 COMSOL在模拟CO2注入井筒过程中的流固传热效应方面提供了强大的工具,使得研究人员能够在深入理解复杂物理过程的基础上,优化井筒设计和操作条件,从而提高整个注入过程的安全性和效率。
2025-06-29 13:38:48 2.86MB paas
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