活力环资青春颂|湘潭大学环境与资源学院王龙博士

文章来源: 发布时间:2023-03-14浏览次数:

编者按:

青年强,则国家强。青年教师是高校教师队伍的重要力量,关系着高校发展的未来,关系着人才培养的未来,关系着教育事业的未来。

环境与资源学院青年教师传承牢记嘱托、艰苦创业、追求卓越的湘大精神,瞄准生态环境领域前沿,立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年,为国家推进能源革命、加快发展方式的绿色转型提供人才与科技支撑,用奋斗在新征程的火热实践中绽放绚丽之花。

聚焦教学科研,促进学院发展。本期活力环资青春颂让我们走近龙博士。

王龙,籍贯河南平顶山,工学博士,硕士生导师,资源系副主任,湖南省应急管理专家,主要从事矿业安全与灾害防治、煤层气资源开发、多孔介质中的流固耦合等方面教学与科研工作。主持并参与国家自科基金青年项目、湖南省自科基金青年项目、校企合作项目等多项。在《煤炭学报》《Energy Science &Engineering》《Energy & Fuels》《ACS Omega》等国内外知名期刊发表学术论文20余篇,担任多个学术期刊审稿人,申报国家发明专利8项。

教学方面,拥护党的教育事业,热爱本职工作,关爱学生,注重个人品德修养,具有良好的师德师风。承担了《防火防爆工程》《职业安全与健康》《瓦斯地质学》等本科课程教学。授课方式注重目标导向,结合学科前沿发展,采用案例教学等,将思政元素融入课程,获得学生好评;课外指导学生积极参加大学生创新创业项目、大学生节能减排科技竞赛、全国采矿工程实践作品大赛等,荣获一等奖1项(图1),二等奖1项。

1 《一种利用超声波和螺旋叶片分离水力冲孔过程气水煤的装置》——全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛一等奖,参赛者:张恩硕 邓华新 陈明浩 董宏伟

 

作品为一种射流冲孔采用超声波螺旋装置分离水煤气的设计,其中主要包括高压乳化液泵、防喷套管、超声波分离箱和瓦斯抽采管等。高压乳化液泵的两端分别连接泵站水箱及钻机,而防喷套管固定在钻孔孔壁,超声波箱内部设置超声波启动装置。在超声波的作用下,煤中杂质得到分离,同时在螺旋装置的作用下,煤从上口分离并收集,水从下口分离并收集,从而实现水煤气分离,这一设计解决了传统分离中煤中的杂质难以分离的问题,同时也解决了人工劳动强度大的问题,节约成本,绿色环保。

科研方面,近几年依托国自科青年项目《含瓦斯煤冷冻取芯过程瓦斯解吸与煤芯降温的动态响应特性》,围绕矿井瓦斯灾害防治展开研究工作,成果如下:

一、冷冻取芯过程含瓦斯煤样温度场演化规律

冷冻取芯技术是一种能显著提高井下煤层瓦斯含量测定精度的取样技术,煤芯温度的高低直接影响着取芯过程瓦斯损失量的大小。为了研究冷冻取芯过程煤芯温度场的演化规律,依托自主研发的含瓦斯煤冷冻响应特性模拟平台,开展了不同管壁温度条件下的冷冻取芯煤芯降温物理模拟试验;并通过建立含瓦斯煤芯气固耦合传热模型,对现场取样过程中的煤芯温度场时空分布进行预测。 结果表明:深孔常规取样60min时,煤芯中心温度接近管壁的温度。冷冻取芯时,取芯管内的制冷剂能有效隔绝外壁的切削摩擦热量,并使煤芯迅速降温。当冷源强度一定时,随着取芯管外壁温度降低,煤芯所能达到的极限低温就越低,降温速度也越快煤芯导热系数随环境温度降低呈线性减小。

2 冷冻取芯过程与常规取芯煤样罐温度场分布

二、低温抑制无烟煤微晶中CH4扩散的分子动力学机制

了解CH4在低温下的吸附/扩散特性对预防瓦斯灾害和深部煤层中的甲烷储存具有重要意义。在这项工作中,构建了无烟煤大分子的吸附构型,采用巨正则蒙特卡罗和分子动力学算法模拟甲烷在233.15363.15 K下的吸附和扩散行为。结果表明,低温下CH4的绝对吸附容量显著大于高温下的绝对吸附量。低温下CH4分子自扩散系数小于高温下,并随冷却而进一步降低。CH4分子的最可几速度大大降低,具有较高能量的气体分子的数量因低温而显著减少,导致CH4的扩散抑制。

3 低温下CH4在无烟煤分子中的吸附行为

 

王龙博士电子邮箱:18336860596@163.com

 

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