米尺度裂隙岩体模型水流-传热试验的数值模拟分析

• 作者: 刘学艳 项彦勇
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 核废物处置库 裂隙岩体 地下水流动 传热 等效孔隙介质模型 数值模拟
• 年，卷（期）: 2012,（1）
• 所属期刊栏目: 数值分析
• 页码范围: 287-294
• 分类号: TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2012.01.046

摘要

为了研究高放射性核废物地下处置库近场的水流-传热耦合问题,采用国内高放废物地下处置库预选场址——甘肃北山地区的花岗岩石块体,加工组合成米尺度的规则裂隙岩体模型,设置边界热源和裂隙水流,试验模拟裂隙水水流与传热之间的相互作用.作为该室内模型试验的前期理论研究,采用等效孔隙介质数值模型,着重分析了裂隙开度、裂隙流量和热源功率对流场和温度场的影响.在设定条件下,计算分析表明:热传导和裂隙水水流由热源作用初期的不耦合很快转化为耦合；不流动的裂隙水主要表现为热存储和热传导,而流动的裂隙水还引起流动传热和水与岩石之间的对流换热,使岩体温度场明显不同于单纯热传导的情况；如果保持裂隙水流量不变,则裂隙开度的变化对水流-传热影响不大；如果保持裂隙水流速不变,则裂隙开度的变化对水流-传热影响显著；热源功率越大,通过裂隙水的热流量越大,裂隙水压强越大,而当温度超过100℃时,裂隙水会因汽化而压强显著增大；加热7d时,热量的输入和输出几乎相等,裂隙水流带走的热量接近热源供给的热量,模型系统基本达到了热平衡.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	项彦勇	北京交通大学土木建筑学院	36	561	12.0	23.0
2	刘学艳	北京交通大学土木建筑学院	1	10	1.0	1.0