考虑裂隙的多孔介质中对流扩散现象的仿真模拟

论文摘要

为研究裂隙多孔介质中的对流扩散现象,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法从孔隙尺度下模拟了裂隙中孔隙水的流动过程,仿真实现了考虑裂隙时溶质穿透多孔介质的真实运移过程,并提出一种简化处理的两流区模型对穿透过程加以描述.计算中首先采用SPH方法求解纳维斯托克斯方程,建立能考虑复杂多孔颗粒边界的二维流场模型,并基于此模型进行了溶质穿透三种不同裂隙宽度的多孔介质的仿真实验.随着介质中裂隙宽度增大,裂隙区域流速与基质区域流速差增大,穿透曲线中早期穿透和拖尾现象越明显;采用两流区模型能够描述这一现象,但一般化的模型难以得到精确解,因此提出一种简化处理办法,并给出了该简化模型的解析解.结果表明,该简化模型能够很好地描述裂隙多孔介质中溶质的运移规律,并可反演得到裂隙流中对流扩散的相关参数.

论文目录

• 1 SPH流动模型
•   1.1 SPH离散化格式
•   1.2 SPH流动模型
•   1.3 边界处理与时间步
• 2 考虑裂隙的对流扩散方程
•   2.1 对流-扩散方程
•   2.2 简化的两流区模型
• 3 仿真模拟
•   3.1 计算模型
•   3.2 穿透曲线
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 饶登宇,白冰

关键词: 裂隙,多孔介质,孔隙尺度,对流扩散,方法

来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学

单位: 北京交通大学土木建筑工程学院

基金: 中央高校基本科研业务费专项资金(2018YJS121),国家自然科学基金(51678043),北京市自然科学基金(8182046)

分类号: O357.3

页码: 104-108+121

总页数: 6

文件大小: 846K

下载量: 334