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多孔介质流-固-热三场全耦合数学模型及数值模拟
  • ISSN号：1000-6915
  • 期刊名称：《岩石力学与工程学报》
  • 时间：0
  • 分类：TU457[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构：[1]河海大学,水利水电工程学院,江苏,南京,210098
  • 相关基金：国家自然科学基金重点项目(50539030)
作者： 盛金昌[1]
关键词： 岩石力学, 多孔介质, 流-固-热三场全耦合模型, 数值模拟
中文摘要：

给出多孔岩体介质的流-固-热三场全耦合数学模型.假定流体为单相流,固体介质为非沸腾的饱和、热弹性多孔介质,该模型由流体物质守恒方程、力学平衡方程和能量守恒方程这3个相互耦合的方程组成,其中包含了众多耦合项,并定义一系列的本构关系及耦合变量.以FEMLAB工具为基础,将该数学模型转化成为一个统一的偏微分方程组,在人机交互的环境下,实现流-固-热三场全耦合数值求解,一次解出渗流场、位移场和温度场,给出更接近真实物理过程的数值解答,避免松散耦合法求解多场耦合问题带来的误差.利用一个已知解析解和数值解的算例来证明了耦合模型及求解方法的正确性.最后模拟通过井孔向岩体中注入冷水时流-固-热全耦合过程,详细地分析全耦合作用对井壁围岩应力的影响,计算结果表明:流-固-热三场耦合作用对井壁的稳定分析有非常重要的影响.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编：冯夏庭
  • 地址：武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编：430071
  • 邮箱：rock@whrsm.ac.cn
  • 电话：027-87199250
  • 国际标准刊号：ISSN：1000-6915
  • 国内统一刊号：ISSN：42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘（网络版）,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊（2004版）,中国北大核心期刊（2008版）,中国北大核心期刊（2011版）,中国北大核心期刊（2014版）,中国北大核心期刊（2000版）
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