多相流传输THM全耦合数值模型及程序验证 被引量：29

1

作者 陈益峰 周创兵 +1 位作者 童富果 井兰如 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期649-665,共17页

基于连续介质力学原理和混合体理论,导出多孔介质多相流THM全耦合数学模型。该模型从固、液、气三相系统的动量、质量及能量守恒出发,考虑应力–应变、水体流动、气体传输、蒸气传输、热能传输和孔隙率演化等6个过程的耦合作用,实现对... 基于连续介质力学原理和混合体理论,导出多孔介质多相流THM全耦合数学模型。该模型从固、液、气三相系统的动量、质量及能量守恒出发,考虑应力–应变、水体流动、气体传输、蒸气传输、热能传输和孔隙率演化等6个过程的耦合作用,实现对相变、溶解、热驱动、湿度传输和吸湿膨胀等物理现象的模拟,确保THM耦合控制方程组的封闭性和协调性。该模型在THM耦合体系中纳入气体及蒸气传输过程,摒弃以往采用基质吸力和绝对温度定义相对湿度的传统方法,从而使描述介质气体和蒸气运移特性以及THM耦合特性的相对湿度在严格的物理意义上加以定义。通过选取位移、水压、气压、蒸气压、温度和孔隙率为基本未知量,建立有限元数值计算格式,研发三维八自由度多相流THM全耦合有限元程序THYME3D,并采用法国原子能委员会开展的膨润土THM耦合Mock-up试验对数值模型和计算程序进行验证,揭示试验过程涉及的多场耦合机制。研究结果深化对多相流THM全耦合控制方程组、本构关系及计算参数特性的理解,从而为进一步研究THMC全耦合问题奠定基础。 展开更多

关键词 岩石力学 多孔介质 thm耦合 多相流传输 相对湿度 吸湿膨胀 数值模拟 程序验证

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裂隙岩体介质THM耦合问题中的渗透特性研究 被引量：7

2

作者 刘亚晨 《地质灾害与环境保护》 2004年第1期80-84,共5页

　在前人就热、液、力三因素各自影响裂隙岩体渗透特性的研究和本文所进行的温度及附加应力作用下单裂隙岩样实验的基础上,综合分析了裂隙岩体THM耦合过程,以裂隙结构面的开度、岩体裂隙数(包括受温度影响开通裂隙数)、裂隙连通率、附... 　在前人就热、液、力三因素各自影响裂隙岩体渗透特性的研究和本文所进行的温度及附加应力作用下单裂隙岩样实验的基础上,综合分析了裂隙岩体THM耦合过程,以裂隙结构面的开度、岩体裂隙数(包括受温度影响开通裂隙数)、裂隙连通率、附加应力、剪切膨胀为研究对象,建立具有THM耦合特性的裂隙岩体渗流系数张量。 展开更多

关键词 裂隙岩体 thm耦合 附加应力 裂隙结构面 剪切膨胀

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岩石破裂过程THMD耦合数值模型研究 被引量：8

3

作者 李连崇 唐春安 +1 位作者 杨天鸿 王大国 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期764-769,共6页

从岩石的细观非均匀性特点出发,应用损伤力学、热力学和渗流力学理论,建立了岩体热(温度)-水(渗流)-岩(应力)-损伤耦合数值模型(THMD model),把岩石(体)THM耦合问题的研究从应力状态分析深入到损伤、破坏过程分析之中。探讨了THM耦合作... 从岩石的细观非均匀性特点出发,应用损伤力学、热力学和渗流力学理论,建立了岩体热(温度)-水(渗流)-岩(应力)-损伤耦合数值模型(THMD model),把岩石(体)THM耦合问题的研究从应力状态分析深入到损伤、破坏过程分析之中。探讨了THM耦合作用下岩石材料的细观结构损伤及其诱发的材料力学性能演化机制,并运用所提出方法计算温度-渗流-应力耦合作用下井筒近场围岩的稳定性,模拟得到的岩体破坏过程、应力分布、AE特性及渗流特性变化与现场标定结果有着一致的规律性,初步证明了该数值模型的合理性和有效性。THMD模型以简单的数值模型表征了岩石(体)中热、水、岩及损伤之间复杂的作用关系,为从细观损伤演化揭示宏观岩体温度-渗流-应力耦合破坏机制提供了一种新的数值分析方法。 展开更多

关键词 thm耦合 非均匀性 损伤 数值模拟 破坏过程

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THM耦合条件下CO_(2)地质封存注入方案优化研究 被引量：2

4

作者 龚耕 李毅 +2 位作者 唐栋 喻浩 蒋中明 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期1084-1096,共13页

我国首个GCS示范工程神华多储层场地出现了单储层吸气量剧增的现象,在其原设计方案下,压缩后变冷的CO_(2)被注入至深部高温含水层中,引起首层含水层中流体压力和温度应力急剧变化,从而导致大量裂隙产生,增加了单储层的可注入性的同时,... 我国首个GCS示范工程神华多储层场地出现了单储层吸气量剧增的现象,在其原设计方案下,压缩后变冷的CO_(2)被注入至深部高温含水层中,引起首层含水层中流体压力和温度应力急剧变化,从而导致大量裂隙产生,增加了单储层的可注入性的同时,降低了系统总体封存能力,并带来了泄露风险。本文基于TOUGH-FLAC三维多相多组分THM耦合数值模拟程序,开发了场地尺度岩体开裂模块来研究CO_(2)注入方案对目标含水层耦合特性和开裂特性的综合影响,并设计了定速率、先增速后定速、间歇定速、间歇变速、二次变速等多类型注入方案,分别计算分析了储层岩体的热力学特性、多相流特性与开裂情况。结果表明:设计方案下含水层产生了较多的开裂现象,是导致其可注入性增大的根本原因,持续注入CO_(2)引起含水层岩体中有效应力大幅度降低,渗透率增加,定速率方案产生的温度应力最小,在设计各类注入方案中,定速率注入方案下储层的裂缝发育最少。 展开更多

关键词 thm耦合 GSC 二氧化碳地质封存 数值模拟 开裂

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高速公路路基长期THM耦合模拟性能研究

5

作者 徐建平 《土木工程》 2024年第6期1081-1090,共10页

为准确掌握多场耦合作用下寒区路基长期使用过程中冻胀变形规律,基于路基实际工程地质情况,通过建立THM耦合模型,使用COMSOL软件对路基长期使用性能进行预测。结果表明:经过十年左右路基结构基本达到稳定状态;路基温度变化随着深度的增... 为准确掌握多场耦合作用下寒区路基长期使用过程中冻胀变形规律,基于路基实际工程地质情况,通过建立THM耦合模型,使用COMSOL软件对路基长期使用性能进行预测。结果表明:经过十年左右路基结构基本达到稳定状态;路基温度变化随着深度的增加呈现明显的滞后效应,在路基达到稳定之前,路基的高低温峰值逐年减小;路基融沉位移小于冻胀位移,且两者逐年递增,另外路中位移大于左右路肩位置;路基冻结深度在非稳定期内增加了80%左右。 展开更多

关键词 寒冷地区 thm耦合 路基冻害 路基性能预测

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岩体THM耦合应用研究现状综述 被引量：2

6

作者 张强林 王媛 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期538-541,共4页

对岩体THM耦合研究现状进行综述.从THM耦合机理分析入手,结合国内外试验成果,对裂隙岩体耦合模型、方程求解等几个方面进行总结,最后对后继研究提出了几点建议:耦合机理研究方面,需要对温度场、渗流场、应力场各场之间耦合影响的大小进... 对岩体THM耦合研究现状进行综述.从THM耦合机理分析入手,结合国内外试验成果,对裂隙岩体耦合模型、方程求解等几个方面进行总结,最后对后继研究提出了几点建议:耦合机理研究方面,需要对温度场、渗流场、应力场各场之间耦合影响的大小进行研究,而大裂隙中的THM耦合值得注意;在耦合机理的验证方面,需加强室内或现场试验;在耦合计算方面,应开发程序,而采用高性能计算是一个较好的发展方向. 展开更多

关键词 裂隙岩体 温度场 渗流场 应力场 thm耦合

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季节性非饱和冻土地温监测及冻胀特性THM耦合模拟

7

作者 王莉莉 刘英杰 +4 位作者 胡肖 李鹏辉 付世博 姜伟 张钰 《河南科学》 2023年第12期1798-1807,共10页

季节性冻土的冻胀融沉影响当地建筑物与构筑物的结构安全,找到地温随时间的变化数据可推算时间域内冻胀融沉对地面建筑的影响规律.以大庆市非饱和冻土为例,基于热传导理论和非饱和土渗流理论,在原位地温监测数据的基础上,建立了冻土的... 季节性冻土的冻胀融沉影响当地建筑物与构筑物的结构安全,找到地温随时间的变化数据可推算时间域内冻胀融沉对地面建筑的影响规律.以大庆市非饱和冻土为例,基于热传导理论和非饱和土渗流理论,在原位地温监测数据的基础上,建立了冻土的含相变过程的热-流-固(THM)三场耦合数值模型.通过数值模拟结果与实测结果的比较验证了冻土模型的准确性.结果表明:地温随地表温度呈延时周期性变化,在地面以下2.0 m以内,深度每增加0.5 m,温度波峰和波谷日大约推迟30 d;冻结期持续时间影响冻结深度,从而对当地土的周期性冻胀量起决定性影响,冻结期内土的每年最大冻胀位移为30.0 mm左右,冻结期结束后地面高度将快速恢复到冻结期之前的水平,季冻区冻胀融沉敏感性建筑物及构筑物的基础施工时间选择在冻结期结束后2个月至冻结期开始前,可有效减少冻胀融沉危害,大庆及其他类似季节性冻土地区的土壤冻融和冻融过程中的水热迁移研究可作为借鉴. 展开更多

关键词 季节性冻土区 冻胀融沉 thm耦合 地温场

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等效裂隙岩体THM耦合并行有限元程序开发 被引量：3

8

作者 张强林 王媛 曹国利 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第10期58-61,共4页

为了解决计算精度与计算时间之间的矛盾,针对三场耦合问题,根据区域分解策略,采用预处理共轭梯度法进行方程组的并行求解,利用mpi+f77编制主从式并行有限元计算程序,并在河海大学高性能计算机群上进行调试及计算,通过算例计算,显示并行... 为了解决计算精度与计算时间之间的矛盾,针对三场耦合问题,根据区域分解策略,采用预处理共轭梯度法进行方程组的并行求解,利用mpi+f77编制主从式并行有限元计算程序,并在河海大学高性能计算机群上进行调试及计算,通过算例计算,显示并行计算可大幅节省计算时间,未来必会得到更广泛的应用。 展开更多

关键词 并行有限元 thm耦合 区域分解 预条件共扼梯度法

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基于THM耦合冻结煤层温度场演化规律研究 被引量：2

9

作者 刘军 卫彦昭 +1 位作者 王蔚 张露伟 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期89-96,共8页

为研究冻结煤层温度场演化规律,针对煤层注液冷冻防治煤与瓦斯突出方法,建立热流固(THM)耦合方程,应用COMSOL软件分析冻结过程中渗透率、温度场、有效冻结半径等参数的时空演化规律,并对不同布孔方式冻结效果进行对比。研究结果表明:冻... 为研究冻结煤层温度场演化规律,针对煤层注液冷冻防治煤与瓦斯突出方法,建立热流固(THM)耦合方程,应用COMSOL软件分析冻结过程中渗透率、温度场、有效冻结半径等参数的时空演化规律,并对不同布孔方式冻结效果进行对比。研究结果表明:冻结过程中渗透率与有效冻结半径均先快速增加后缓慢增加,有效冻结半径随冻结时间增加呈幂函数关系;多孔布置冻结孔时,随冻结时间增加,有效冻结范围增大;同一冻结时间,距冻结孔越远,温度变化越缓慢,研究结果可为冻结煤层防治煤与瓦斯突出提供理论指导。 展开更多

关键词 thm耦合 冻结煤层 温度场演化 渗透率演化 有效冻结半径

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断层突水温度-非线性渗流-应力耦合模型研究 被引量：2

10

作者 刘伟韬 赵吉园 丁希阳 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2018年第11期59-62,68,共5页

为了研究深部矿井高地应力、高承压水压及高地温条件下断层突水过程中的底板承压水运移规律和地温变化规律,运用COMSOL建立温度场(T)-非线性渗流场(H)-应力场(M)耦合模型,其中非线性渗流方程耦合Darcy定律, Brinkman方程和Navier-Stoke... 为了研究深部矿井高地应力、高承压水压及高地温条件下断层突水过程中的底板承压水运移规律和地温变化规律,运用COMSOL建立温度场(T)-非线性渗流场(H)-应力场(M)耦合模型,其中非线性渗流方程耦合Darcy定律, Brinkman方程和Navier-Stokes方程。结果表明:模型能够很好地描述温度场、渗流场和采动应力场之间的相互作用关系以及底板承压水从含水层经过断层破碎带到达巷道的非线性运移过程;采动应力场和渗流速度对断层带温度场的影响很大,通过监测断层带的温度变化,可以预测断层带渗流场的变化,从而预测断层突水。 展开更多

关键词 断层突水 thm耦合 数值模型 非线性流动 温度

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多孔岩体热流固耦合有限元模拟

11

作者 张强林 王媛 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第3期18-21,共4页

从理论出发推导出以位移、孔隙压力和温度为未知量的THM耦合控制方程组,包括岩块变形场方程、地下水连续性方程和岩体的能量守恒方程,并通过有限元离散,编制三场耦合模拟程序,通过算例验证程序的可靠,之后通过含热源算例来研究耦合过程.

关键词 多孔岩体 thm耦合 有限元模拟

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THM耦合作用对EGS储层水流阻抗的影响分析

12

作者 王昌龙 王鑫 +1 位作者 鲁进利 孙彦红 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1319-1324,共6页

文章基于传热-流动-力学(Thermal-Hydrologic-Mechanical,THM)耦合模型对比分析了不同条件下THM耦合和传热-流动耦合的增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)储层水流阻抗,研究了力学过程对储层水流阻抗的影响。结果显示:在... 文章基于传热-流动-力学(Thermal-Hydrologic-Mechanical,THM)耦合模型对比分析了不同条件下THM耦合和传热-流动耦合的增强型地热系统(Enhanced Geothermal System,EGS)储层水流阻抗,研究了力学过程对储层水流阻抗的影响。结果显示:在考虑力学过程后,储层水流阻抗随时间而增大的幅度减小,因而力学过程倾向于降低储层水流阻抗;储层水流阻抗与储层内平均水力传导系数的变化趋势基本是相反的,然而后者不能完全决定储层水流阻抗;在较高地温梯度、较高注入井筒底部压力及较低注入井筒底部温度条件下,力学过程对储层水流阻抗的影响较大。 展开更多

关键词 EGS thm耦合 力学过程 储层水流阻抗

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裂隙岩体冻融损伤关键问题及研究状况 被引量：38

13

作者 刘泉声 康永水 +1 位作者 黄兴 徐朝政 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期971-978,共8页

工程岩体冻融损伤问题是寒区常见的工程难题,其主要诱因是岩体中水分的冻胀融缩作用。目前国内外学者关于冻岩问题的主要研究内容可大体归纳为冻岩物理力学性质、相变过程、低温多场(THM)耦合、冻融损伤模型及数值分析等4个大方面。几... 工程岩体冻融损伤问题是寒区常见的工程难题,其主要诱因是岩体中水分的冻胀融缩作用。目前国内外学者关于冻岩问题的主要研究内容可大体归纳为冻岩物理力学性质、相变过程、低温多场(THM)耦合、冻融损伤模型及数值分析等4个大方面。几十年来,国内外学者通过理论分析、数值模拟、现场及室内试验等多种途径对冻岩问题展开研究,取得了丰硕的成果,但目前对冻岩问题的研究远未成熟,很多研究尚停留在试验探索阶段。要真正意义上揭示冻岩损伤机制,应以水冰相变为切入点,立足细观尺度,充分考虑冻胀融缩作用与裂隙扩展的相互影响,进而拓展至冻融作用对岩体裂隙网络发展的影响。 展开更多

关键词 裂隙岩体 冻融损伤 低温thm耦合 水热迁移 相变

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核废料贮存裂隙岩体中THM耦合过程的有限元分析 被引量：5

14

作者 刘亚晨 席道瑛 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2003年第3期81-87,共7页

本文首先给出了核废料贮存裂隙岩体中THM耦合作用的数学模型,然后用加权残数法,建立了以结点位移、水压力和温度为求解量的有限元计算格式,提出了数值模拟渗流、附加应力和热载耦合作用的有限元分析方法,最后给出了一个BMT1问题的算例。

关键词 核废料贮存裂隙岩体 thm耦合作用 数学模型 加权残数法 位移 水压力 温度 有限元分析方法 热载耦合作用

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单向冻结时开放条件下饱和砂岩冻胀试验及THM耦合冻胀模型 被引量：9

15

作者 吕志涛 夏才初 +1 位作者 李强 王岳嵩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1435-1444,共10页

为研究寒区岩石在梯度温度场中补水条件下的冻胀变形规律,进行了单向冻结时开放条件下饱和砂岩冻胀试验。试验结果表明,单向冻结时开放条件下饱和岩石冻胀过程中,沿冻结方向的冻胀位移变化过程可分为冷缩阶段、原位冻胀阶段、分凝冻胀阶... 为研究寒区岩石在梯度温度场中补水条件下的冻胀变形规律,进行了单向冻结时开放条件下饱和砂岩冻胀试验。试验结果表明,单向冻结时开放条件下饱和岩石冻胀过程中,沿冻结方向的冻胀位移变化过程可分为冷缩阶段、原位冻胀阶段、分凝冻胀阶段3个阶段。分凝冻胀阶段冻结锋面趋于稳定,冻胀变形持续增长,与时间基本呈线性关系。此外,分凝冻胀阶段补水量换算的迁移水分凝冻胀位移与冻结方向冻胀位移比较接近。随着平均温度梯度增大,分凝冻胀变形速率增大,且分凝冰位置与平均温度梯度线性相关。然后,建立了考虑孔隙水原位冻胀与迁移水分凝冻胀的THM耦合冻胀模型。模型中,孔隙水原位冻胀计算基于未冻水含量,并引入约束系数表征岩石骨架对孔隙水冻胀约束程度;迁移水分凝冻胀计算基于分凝势理论,水分迁移速率与冻结缘处的温度梯度成正比。模型计算结果与试验结果对比表明,建立的THM耦合冻胀模型能够比较准确地计算单向冻结时开放条件下饱和岩石冻胀位移,并能够模拟出分凝冻胀时分凝冰层引起的位移突变及分凝冰位置,可用于寒区冻胀敏感性岩石开放条件下冻胀变形计算。 展开更多

关键词 岩石 冻胀试验 开放条件 分凝冻胀 thm耦合冻胀模型

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高放废物处置中的THM耦合理论及分析 被引量：2

16

作者 卢应发 吴延春 +1 位作者 罗先启 崔玉军 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期3939-3945,共7页

高放废物处置研究是非常重要和必要的,其处置形式的选择是处置安全的重要因素之一,相应处置结构的物理力学特性研究是决定高放废物处置形式的重要依据。在介绍高放废物处置形式的基础上,提出高放废物处置的相关研究课题,紧接着阐述高放... 高放废物处置研究是非常重要和必要的,其处置形式的选择是处置安全的重要因素之一,相应处置结构的物理力学特性研究是决定高放废物处置形式的重要依据。在介绍高放废物处置形式的基础上,提出高放废物处置的相关研究课题,紧接着阐述高放废物处置中THM耦合理论,膨润土的土水特征曲线不仅相关于外部施加应力、蒸汽压力、水压力,而且也相关于温度;在考虑气体在压力作用下的传播、气体在水中的溶解和气体的凝固等影响下,建立气体和液体中的水量守恒方程;在考虑敏感热流和潜热流影响下,建立能量守恒方程;将所有的方程写成有限元和有限差分计算格式;最后编制一维计算程序。计算结果对在花岗岩体中决定高放废物储存洞室之间间距具有借鉴作用。 展开更多

关键词 高放废物处置 处置形式 物理力学特性 thm耦合理论 有限元计算 洞室间距

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裂隙岩体冻融损伤力学特性及多场耦合过程研究 被引量：7

17

作者 康永水 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1944-1944,共1页

我国寒区分布广泛,在寒区工程建设和资源开采过程中,会遇到很多岩体工程冻融损伤破坏的问题,严重威胁着岩体工程的安全稳定,并造成巨大的经济损失。以"裂隙岩体冻融损伤力学特性及多场耦合过程"为主题,将裂隙岩体视为岩块系... 我国寒区分布广泛,在寒区工程建设和资源开采过程中,会遇到很多岩体工程冻融损伤破坏的问题,严重威胁着岩体工程的安全稳定,并造成巨大的经济损失。以"裂隙岩体冻融损伤力学特性及多场耦合过程"为主题,将裂隙岩体视为岩块系统和裂隙系统,通过室内试验、理论分析和数值模拟等多种手段,对涉及冻岩领域的相关问题展开研究,取得如下成果:(1)通过测试低温环境下饱和及干燥的花岗岩、白砂岩和砂质泥岩随降温产生的应变特征,研究岩石冻胀融缩效应。结果表明:在一次冻融循环内,干燥岩样发生线弹性变形,而饱水岩石的变形经历冷缩阶段、冻胀阶段、升温迟滞阶段、融缩阶段和热胀阶段等阶段。一次冻融循环内,干燥岩样未产生残余应变,而饱水岩样产生明显的残余应变。(2)基于物理化学相关理论,考虑岩体裂隙水相变的特殊性,分析水冰相变平衡物态方程,得出冰点与压力的关系,并根据能量守恒定律和功能原理推导出冻结率的表达式。提出"等效热膨胀系数法"模拟裂隙水的冻胀融缩效应,同时模拟冻胀荷载作用下夹冰(水)裂隙尖端的应力场分布,并与解析解进行对比。(3)参照岩石冻胀变形试验和相变分析的相关结论,将岩石在低温环境下的变形分解为热应变、冻胀应变和围压产生的弹塑性应变3部分,建立岩石准蠕变冻胀本构模型。引入冻胀激活单元,用以控制冻胀单元是否发生作用。以FLAC3D现有的本构模型为蓝本,运用VC++编写本构模型动态链接库文件,并借助Fish函数对冻结过程中的黏聚力、内摩擦角等力学参数进行动态调整,同时控制冻胀激活单元的工作状态。(4)运用双重孔隙介质模型理论,根据质量守恒定律、能量守恒定律及静力平衡原理,并考虑岩体水冰相变的参与,得出冻结条件下裂隙岩体的热水力(THM)耦合控制方程。通过一个含裂隙隧 展开更多

关键词 岩石力学 冻岩 相变 冻融损伤 thm耦合 岩体冻胀本构模型 双重孔隙介质 冻胀裂隙 应力强度因子 扩展路径

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岩石损伤过程中的热-流-力耦合模型及其应用初探 被引量：57

18

作者 朱万成 魏晨慧 +2 位作者 田军 杨天鸿 唐春安 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3851-3857,共7页

岩石损伤过程热-流-力(THM)耦合问题的研究对于深部采矿等许多工程领域都具有重要的理论意义。以岩石的损伤为主线,在多场耦合分析方程中引入损伤变量,基于质量守恒和能量守恒原理,提出岩体损伤过程中的THM耦合模型。通过把均匀弹性介质... 岩石损伤过程热-流-力(THM)耦合问题的研究对于深部采矿等许多工程领域都具有重要的理论意义。以岩石的损伤为主线,在多场耦合分析方程中引入损伤变量,基于质量守恒和能量守恒原理,提出岩体损伤过程中的THM耦合模型。通过把均匀弹性介质THM耦合响应的模拟结果与理论分析结果进行对比,验证了程序及有限元实施的正确性。然后,用该耦合模型进行了不同地应力条件下流固耦合过程的数值模拟,探讨了水压力对于岩石损伤过程的作用机制。数值模拟表明,水压力导致了拉伸损伤范围的扩大和损伤程度的加剧,同时亦对剪切损伤具有抑制作用。 展开更多

关键词 岩石损伤 热-流-力(thm)耦合 耦合模型 数值模拟

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岩体开挖损伤区的表征及热-流-力耦合模型:研究现状及展望 被引量：6

19

作者 朱万成 魏晨慧 +2 位作者 唐春安 杨天鸿 李连崇 《自然科学进展》 北大核心 2008年第9期968-978,共11页

地下岩体工程的开挖必然在巷道周边形成了开挖损伤区.认清开挖损伤区的物理力学性质及其时空演化规律,对于工程稳定性和安全性评价及支护参数优化是至关重要的.针对能源深部战略储备和核废料深部地下处置等工程问题,近年来岩体开挖损伤... 地下岩体工程的开挖必然在巷道周边形成了开挖损伤区.认清开挖损伤区的物理力学性质及其时空演化规律,对于工程稳定性和安全性评价及支护参数优化是至关重要的.针对能源深部战略储备和核废料深部地下处置等工程问题,近年来岩体开挖损伤区表征及其热-流-力(THM)耦合模型方面取得了较大的进展.文中对岩体开挖损伤区的表征方法及岩体多场耦合模型的研究现状进行了综述和归纳,对其中的一些关键和热点问题进行了分析,并对今后需要开展的研究工作提出了一些看法. 展开更多

关键词 岩体 开挖损伤区 热-流-力(thm)耦合 数值模拟

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增强型地热系统热流固耦合过程数值模拟研究 被引量：4

20

作者 许欣 李宏 《水利与建筑工程学报》 2019年第6期182-187,共6页

增强型地热系统是在干热岩技术基础上提出的,从低渗透性岩体中采出深层热能的人工地热系统。在许多地热田中,虽然大量现场证据表明,在裂缝储层中,注入的水可以沿优先流动路径快速的迁移到生产井,但是相关迁移规律依旧没有得到清晰地认识... 增强型地热系统是在干热岩技术基础上提出的,从低渗透性岩体中采出深层热能的人工地热系统。在许多地热田中,虽然大量现场证据表明,在裂缝储层中,注入的水可以沿优先流动路径快速的迁移到生产井,但是相关迁移规律依旧没有得到清晰地认识,为验证迁移规律的正确性,首先将广泛用于岩土工程分析的商业软件FLAC3D中的应力应变分析功能引入到成熟的多相多组分及传热特性分析的TOUGH2代码中,提出了一种广义的三维热流固耦合模型,并通过对经典一维固结问题的模拟,验证了模型的准确性。然后利用所建立的人工地热储层模型模拟注入井中的水向生产井的运移过程,考察注采井位置的变化对热采效率的影响。数值结果表明,注入井和生产井的位置越近,热采效率越低。当注入井和生产井呈对角线布置时,由于注入流体在优先流动路径下扫过模型的面积最大,热采效率达到最高,且热采程度更加完全。 展开更多

关键词 增强型地热系统 TOUGH2-FLAC3D耦合 thm多场耦合 迁移规律

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