裂隙岩体流热耦合的三维有限元模型_中国煤炭行业知识服务平台

裂隙岩体流热耦合的三维有限元模型

作者

张树光徐义洪
单位

辽宁工程技术大学土木建筑工程学院辽宁石油化工大学顺华能源学院
摘要

利用传热学和渗流理论,建立了深部裂隙地层流热耦合传热的三维数学模型。采用渗流和导热微分方程描述了裂隙岩体渗流场分布和水流及岩体的温度场分布,结合边界条件及计算参数对裂隙岩体的流固耦合传热进行了数值模拟。数值模拟结果表明:岩体内裂隙水流所引发的热质迁移,对裂隙岩体的温度场分布有重要影响。断裂带及地下水流的存在改变了岩体的原有温度场分布。模型揭示了岩体与裂隙水流之间发生的对流换热现象,模拟了岩体内的温度场分布,实现了由点向场的转变。模拟结果与实际情况相吻合,表明采用该方法研究裂隙岩体的流固耦合传热是可行的。
关键词

传热学深部岩体裂隙地层渗流场温度场耦合传热数学模型数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目(50804021)；辽宁省教育厅基金资助项目(20060390)；
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