本文關(guān)鍵詞： 巖體 裂隙 不穩(wěn)定溫度場 復合單元法　出處：《巖土力學》2015年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于復合單元法,結(jié)合三維熱傳導-對流方程和"充填模型",提出了裂隙巖體不穩(wěn)定溫度場的復合單元模型。該模型前處理簡便快捷,計算網(wǎng)格生成時無需考慮裂隙的存在,網(wǎng)格剖分不受限制,隨后利用復合單元前處理程序,依據(jù)裂隙的位置和方位將其自動離散在單元內(nèi)。對常規(guī)熱傳導-對流方程進行自伴隨性調(diào)整,應用變分原理,推導出裂隙巖體不穩(wěn)定溫度場的復合單元算法,該算法可分別計算出巖塊子單元和裂隙的溫度值,且可真實反映裂隙中水流與相鄰巖塊間的熱能量交換規(guī)律。將復合單元數(shù)值模型計算的不穩(wěn)定溫度場結(jié)果與相應的實測數(shù)據(jù)進行對比分析可知,數(shù)值計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)基本一致,驗證了裂隙巖體不穩(wěn)定溫度場復合單元算法的可靠性與有效性。算例分析表明,裂隙中水流與相鄰巖塊間有明顯的熱傳導和熱對流作用。
[Abstract]:Based on the composite element method, combined with the three-dimensional heat conduction convection equation and the "filling model", the composite element model of unstable temperature field of fractured rock mass is proposed. The pretreatment of the model is simple and quick. The mesh generation does not need to consider the existence of cracks, the mesh generation is not restricted, and then the composite element preprocessing program is used. According to the location and azimuth of fracture, the fracture is automatically discretized in the element. The self-adjoint adjustment of the conventional heat conduction convection equation is carried out, and the complex element algorithm of unstable temperature field of fractured rock mass is derived by applying the variational principle. This algorithm can calculate the temperature values of subelement and fracture of rock block respectively. And it can truly reflect the heat energy exchange law between the water flow and adjacent rock mass in the fracture. The results of the unstable temperature field calculated by the composite element numerical model are compared with the corresponding measured data. The numerical results are in good agreement with the measured data, which verify the reliability and validity of the complex element algorithm for unstable temperature field of fractured rock mass. There is obvious heat conduction and heat convection between water flow and adjacent rock masses in fractures.
【作者單位】： 華南理工大學土木與交通學院;華南理工大學亞熱帶建筑科學國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金項目(No.51209097) 華南理工大學亞熱帶建筑科學國家重點實驗室開放研究項目(No.2013KB27) 中央高校基本科研業(yè)務費專項資金資助(No.2014ZZ0022)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 1引言巖石裂隙不僅會影響巖體的變形與滲透特性,對巖體的溫度場也會有重要的影響,裂隙中流體的流動以及流體與相鄰巖塊間的熱交換均會引起溫度場隨時間和空間的改變,稱為不穩(wěn)定溫度場。裂隙巖體不穩(wěn)定溫度場問題一直以來是環(huán)境工程、油藏工程、核廢料貯存、增強地熱系統(tǒng)等工程

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：1491765