微波加熱輔助多孔介質水合物制樣方法與裝置*

吳冬宇，羅永江，彭枧明，張鑫鑫

(吉林大學 建設工程學院， 吉林 長春　130021)

?

微波加熱輔助多孔介質水合物制樣方法與裝置*

吳冬宇，羅永江，彭枧明，張鑫鑫

(吉林大學 建設工程學院， 吉林 長春130021)

摘要：針對多孔介質中人工合成水合物分布不均勻問題，提出采用微波加熱法制備多孔介質水合物樣品的新途徑，并設計了專用微波加熱裝置。基于電磁場理論及微波加熱均勻性影響因素分析，設計了多饋源可調式波導加熱系統。通過數值模擬和加熱試驗分析饋能口與樣品間相對位置變化對裝置加熱均勻性影響，探討該裝置用于水合物樣品制備的可行性。結果表明：裝置加熱均勻性受饋能口與樣品間相對位置影響較大，其加熱均勻性隨二者間距的增加而顯著提高，數值模擬與試驗結果取得了較好的一致性；加熱時間對裝置的加熱均勻性影響較小，該微波加熱裝置可滿足制備均勻分布水合物樣品的要求，同時對于其他對加熱均勻性有一定要求的試驗裝置的設計具有參考意義。

關鍵詞：微波加熱；多孔介質；水合物樣品；均勻性；微波加熱裝置

鑒于海底高保真原位天然氣水合物樣品獲取的難度較高[1]，目前主要采用實驗室合成的方法對水合物進行研究。為確保測得的地球物理參數的準確性，人工制樣的水合物在孔隙中應分布均勻[2]。然而，由于“爬壁效應”的存在[3-5]，氣液兩相形成的水合物在多孔介質中分布很不均勻。采用冰與骨架……