Numerical modeling and experimental validation of anomalous time and space subdiffusion for gas transport in porous coal matrix

شرح دقیق انتقال گاز در ماتریس زغال سنگ متخلخل یک مسئله مهم برای تولید متان کولد است. با این حال، کفایت مدل های مبتنی بر انتشار فیکیک برای انتقال گاز در ماتریس ناهمگن زغال سنگ مورد بحث قرار گرفته است. در این مطالعه با توجه به پیچیدگی توپولوژیک اساسی ذاتی ماتریس متخلخل زغال سنگ و اثر جذب شدید زغال سنگ بر مولکول های گاز، یک مدل غیردولفورینگ غیر انحرافی با زمان و مشتقات فضایی پیشنهاد شده است تا مکانیزم حمل و نقل گاز را در ماتریس ناهمگن زغال . معادله نفوذ کسری مخالف و حل شده با استفاده از یک طرح عددی ضمنی است که بر مبنای تعمیم متد استاندارد تفاوت محدود است. علاوه بر این، آزمایش های جاذب و گاز جذب گاز با دو نمونه ذغال سنگ از چین انجام شد تا مدل تقسیم بندی غیرطبیعی را تایید کند. مشخص شده است که مدل فرعی انحصاری با صرفا سه پارامتر می تواند روند پویا حمل و نقل گاز را با دقت بیشتری نسبت به مدل های مبتنی بر نفوذ فیکیک تولید کند، که نشان می دهد که فروپاشی زمان و فضایی فضایی فرآیند حاکم بر انتقال گاز در ماتریس زغال سنگ است. در نهایت، تجزیه و تحلیل حساسیت پارامتریک نشان می دهد که معرفی پارامترهای کسری در مدل حاضر برای توصیف دقیق انتقال گاز در ماتریس ناهمگون زغال سنگ ضروری است.