煤体对瓦斯吸附热的理论研究

系统地阐述了吸附热产生的微观机理,根据势能模型,得到了基于玻尔兹曼分布的两能态模型,并推导出相应的吸附热计算公式。根据巨正则系综理论,得到了朗缪尔单分子层统计力学模型,并推导出相应的吸附热计算公式;引入德布罗意平均热波长后,得到了朗缪尔单分子层模型吸附热的近似计算公式。比较两种模型的结果可以看出:吸附热受吸附量、吸附中心和分子间平均距离的影响较大,对于外层瓦斯(相对于煤体表面)和内层瓦斯应该采用不同的物理模型进行分析。根据朗缪尔单分子层模型,从吸附的角度出发,研究了煤体表面结构的分形特征,并将二维平面吸附推广到分形表面吸附,得到了基于德布罗意平均热波长的分形维数。