近日，我院王旱祥教授团队机械工程专业博士研究生樊燊在天然气水合物微波加热产气方面取得重要进展，相关研究成果《微波加热强化水合物储层温度：不同类型微波辐射天线的研究》（Enhancing hydrate reservoir temperature by microwave heating: Research on different types of microwave radiation antenna）发表在《Applied Thermal Engineering》，《微波加热强化水合物分解产气：模型与实验验证》（Enhancing gas production from methane hydrate decomposition by microwave heating-induced: Modeling and experimental validation）发表在《Energy》。《Applied Thermal Engineering》和《Energy》是工程技术热力学领域的国际期刊，目前影响因子分别为6.9（SCI二区Top）和9.4（SCI一区Top）。论文第一作者为博士研究生樊燊，通讯作者为张辛老师（高级实验师），开云电竞投注（华东）为第一完成单位。
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微波加热技术是促进水合物分解的有效方法，但很少有研究比较不同微波天线的辐射性能和它们在储层中进行微波加热的效果。此外，没有合适的建议去选择特定类型开采工艺的最佳天线。在开采工艺中随意选择天线可能会降低微波加热的能量效率。因此本研究建立了微波辐射仿真模型和微波加热多物理场耦合模型。这两种模型都考虑了三种天线结构，对比了三种天线的辐射性能、辐射增益和对储层微波加热的效果。最后根据三种天线的优缺点提出了对应的天然气水合物储层微波加热工艺方案。
技术路线
此外，此前研究中建立的数值模型不能观察含水合物的储层进行微波加热过程中储层中能量场的变化。这些限制了我们对含水合物储层在微波加热过程中微波能量吸收和转化的理解。综上所述，本研究结合空间电磁波传播理论建立了一种新型微波加热水合物分解产气的数学模型。该模型能够将空间中的微波能量按照其实际波动形式作用于含水合物储层中。利用COMSOL Multiphysics软件耦合了电磁场和温度场。
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论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S135943112402951X
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360544225012083
