黄嘉伦:考虑粗糙度影响的三维交叉裂隙溶质运移特性研究论文

黄嘉伦:考虑粗糙度影响的三维交叉裂隙溶质运移特性研究论文

本文主要研究内容

作者黄嘉伦(2019)在《考虑粗糙度影响的三维交叉裂隙溶质运移特性研究》一文中研究指出:对交叉裂隙渗流传质特性的定量描述是研究整个裂隙网络渗透传质特性的基础。目前,三维交叉裂隙中的渗流传质特性的研究还较少,为真实模拟水流及溶质在三维交叉裂隙中的运移过程,首先通过三维轮廓仪获取天然岩石裂隙表面的形貌数据,然后通过三维重构技术生成具有一定粗糙度的三维交叉裂隙模型,随后求解Navier-Stokes方程,假设溶质运移满足Fick定律,模拟流体以及溶质在三维交叉裂隙中的运移过程。通过对比粗糙裂隙模型与平行平板模型的模拟结果发现:粗糙度对流体的分布及流动状态存在显著的影响;不同几何形态的三维粗糙交叉裂隙下的流体流动及溶质运移状态亦表明:裂隙交叉的几何形貌会显著地影响溶质混合行为。根据结果表明,目前被广泛采用的平行平板模型在评估岩体内尤其是交叉口的物质运移特性时将导致较大的偏差,在将来的研究中有必要针对裂隙交叉口的几何特征建立修正的模型以提高评估的准确性。得出主要结论如下:(1)粗糙裂隙模型中由于交叉口处几何形貌的非均质性和各个分支过流能力的差异导致了流体的窜流,促进了溶质混合,流体倾向于流向优势通道,而具体窜流位置与交叉口处的几何形貌密切相关。(2)溶质的混合行为与Pe数密切相关,在理论上,随着Pe数的增加出口测得的混合比一般从0.5逐渐降低并倾向于0。而由于窜流的作用,本文中的混合比会随着粗糙度的增加而有着较大的不同,显示了优势渗流通道对物质运移特性的控制性作用。(3)当Pe数小的时候,溶质的运移主要以扩散为主,此时溶质在交叉口处完全混合;随着Pe数逐渐增大,交叉口的混合模式逐渐从完全混合模式向流线路径模式转换;当Pe数大于50时,混合比不再发生变化,可以认为溶质的运移主要以对流为主,这比理论上的临界值小至少一个量级,展示了交叉口复杂几何形貌对溶质混合行为的巨大影响。(4)交叉裂隙的相交角度对溶质运移过程也会产生影响,在本次研究中,选取了30°、45°、60°、90°四个角度的模型,研究发现,在同一粗糙度中,同一Pe数下,30°下的混合比最大,随着角度的增加,混合比减小。

Abstract

dui jiao cha lie xi shen liu chuan zhi te xing de ding liang miao shu shi yan jiu zheng ge lie xi wang lao shen tou chuan zhi te xing de ji chu 。mu qian ,san wei jiao cha lie xi zhong de shen liu chuan zhi te xing de yan jiu hai jiao shao ,wei zhen shi mo ni shui liu ji rong zhi zai san wei jiao cha lie xi zhong de yun yi guo cheng ,shou xian tong guo san wei lun kuo yi huo qu tian ran yan dan lie xi biao mian de xing mao shu ju ,ran hou tong guo san wei chong gou ji shu sheng cheng ju you yi ding cu cao du de san wei jiao cha lie xi mo xing ,sui hou qiu jie Navier-Stokesfang cheng ,jia she rong zhi yun yi man zu Fickding lv ,mo ni liu ti yi ji rong zhi zai san wei jiao cha lie xi zhong de yun yi guo cheng 。tong guo dui bi cu cao lie xi mo xing yu ping hang ping ban mo xing de mo ni jie guo fa xian :cu cao du dui liu ti de fen bu ji liu dong zhuang tai cun zai xian zhe de ying xiang ;bu tong ji he xing tai de san wei cu cao jiao cha lie xi xia de liu ti liu dong ji rong zhi yun yi zhuang tai yi biao ming :lie xi jiao cha de ji he xing mao hui xian zhe de ying xiang rong zhi hun ge hang wei 。gen ju jie guo biao ming ,mu qian bei an fan cai yong de ping hang ping ban mo xing zai ping gu yan ti nei you ji shi jiao cha kou de wu zhi yun yi te xing shi jiang dao zhi jiao da de pian cha ,zai jiang lai de yan jiu zhong you bi yao zhen dui lie xi jiao cha kou de ji he te zheng jian li xiu zheng de mo xing yi di gao ping gu de zhun que xing 。de chu zhu yao jie lun ru xia :(1)cu cao lie xi mo xing zhong you yu jiao cha kou chu ji he xing mao de fei jun zhi xing he ge ge fen zhi guo liu neng li de cha yi dao zhi le liu ti de cuan liu ,cu jin le rong zhi hun ge ,liu ti qing xiang yu liu xiang you shi tong dao ,er ju ti cuan liu wei zhi yu jiao cha kou chu de ji he xing mao mi qie xiang guan 。(2)rong zhi de hun ge hang wei yu Peshu mi qie xiang guan ,zai li lun shang ,sui zhao Peshu de zeng jia chu kou ce de de hun ge bi yi ban cong 0.5zhu jian jiang di bing qing xiang yu 0。er you yu cuan liu de zuo yong ,ben wen zhong de hun ge bi hui sui zhao cu cao du de zeng jia er you zhao jiao da de bu tong ,xian shi le you shi shen liu tong dao dui wu zhi yun yi te xing de kong zhi xing zuo yong 。(3)dang Peshu xiao de shi hou ,rong zhi de yun yi zhu yao yi kuo san wei zhu ,ci shi rong zhi zai jiao cha kou chu wan quan hun ge ;sui zhao Peshu zhu jian zeng da ,jiao cha kou de hun ge mo shi zhu jian cong wan quan hun ge mo shi xiang liu xian lu jing mo shi zhuai huan ;dang Peshu da yu 50shi ,hun ge bi bu zai fa sheng bian hua ,ke yi ren wei rong zhi de yun yi zhu yao yi dui liu wei zhu ,zhe bi li lun shang de lin jie zhi xiao zhi shao yi ge liang ji ,zhan shi le jiao cha kou fu za ji he xing mao dui rong zhi hun ge hang wei de ju da ying xiang 。(4)jiao cha lie xi de xiang jiao jiao du dui rong zhi yun yi guo cheng ye hui chan sheng ying xiang ,zai ben ci yan jiu zhong ,shua qu le 30°、45°、60°、90°si ge jiao du de mo xing ,yan jiu fa xian ,zai tong yi cu cao du zhong ,tong yi Peshu xia ,30°xia de hun ge bi zui da ,sui zhao jiao du de zeng jia ,hun ge bi jian xiao 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自绍兴文理学院的黄嘉伦,发表于刊物绍兴文理学院2019-06-25论文,是一篇关于三维交叉裂隙论文,渗流特性论文,传质特性论文,方程论文,佩克莱数论文,绍兴文理学院2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自绍兴文理学院2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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