本文關(guān)鍵詞：多孔介質(zhì)流-固-熱三場全耦合數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模擬

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【摘要】：給出多孔巖體介質(zhì)的流 固 熱三場全耦合數(shù)學(xué)模型。假定流體為單相流,固體介質(zhì)為非沸騰的飽和、熱彈性多孔介質(zhì),該模型由流體物質(zhì)守恒方程、力學(xué)平衡方程和能量守恒方程這3個相互耦合的方程組成,其中包含了眾多耦合項,并定義一系列的本構(gòu)關(guān)系及耦合變量。以FEMLAB工具為基礎(chǔ),將該數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化成為一個統(tǒng)一的偏微分方程組,在人機交互的環(huán)境下,實現(xiàn)流 固 熱三場全耦合數(shù)值求解,一次解出滲流場、位移場和溫度場,給出更接近真實物理過程的數(shù)值解答,避免松散耦合法求解多場耦合問題帶來的誤差。利用一個已知解析解和數(shù)值解的算例來證明了耦合模型及求解方法的正確性。最后模擬通過井孔向巖體中注入冷水時流 固 熱全耦合過程,詳細(xì)地分析全耦合作用對井壁圍巖應(yīng)力的影響,計算結(jié)果表明:流 固 熱三場耦合作用對井壁的穩(wěn)定分析有非常重要的影響。
【作者單位】： 河海大學(xué)水利水電工程學(xué)院
【關(guān)鍵詞】： 巖石力學(xué) 多孔介質(zhì) 流-固-熱三場全耦合模型 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點項目(50539030)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 1引言在眾多的工程領(lǐng)域中,多孔巖體介質(zhì)中的流、固、熱多場耦合問題具有非常重要的意義和作用。例如:在油氣田開采、CO2的地下儲存、地?zé)豳Y源的開采、核廢料的地下儲存等領(lǐng)域中,都存在著多場耦合問題,多物理場之間的復(fù)雜耦合作用對工程具有非常重要的影響。在這些耦合作用中,

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：521608