基于非均質(zhì)模型的多場(chǎng)耦合理論及其數(shù)值模擬方法.pdf

1、在多孔介質(zhì)中存在裂縫和溶洞的情況發(fā)生在很多學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域,如地球物理學(xué)、生物物理學(xué)和化學(xué)工程等。裂縫和溶洞的存在使得研究模型呈現(xiàn)極強(qiáng)的非均質(zhì)性。本文基于非均質(zhì)模型,分別研究了裂縫型和溶洞型介質(zhì)的多場(chǎng)耦合效應(yīng),探討了裂縫和溶洞的存在對(duì)巖體多場(chǎng)耦合問(wèn)題的影響,論文的主要研究成果及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)建立了單裂縫多孔介質(zhì)模型,討論了邊界層效應(yīng)對(duì)單裂縫多孔介質(zhì)滲透特性的影響;借助于COMSOL Multiphysics有限元軟件,分別

2、研究了Brinkman-Stokes耦合模型與 Darcy-Stokes耦合模型的滲透特性,建立了考慮邊界層效應(yīng)的等效滲透率計(jì)算公式。
　　(2)基于修正后的等效滲透率計(jì)算公式,使用非均質(zhì)儲(chǔ)層滲透率計(jì)算方法,得到了裂縫型介質(zhì)的等效滲透率張量計(jì)算公式,提出了更加準(zhǔn)確和高效的裂縫預(yù)處理方法;利用等效滲透率張量、等效彈性矩陣、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)表征的等效連續(xù)介質(zhì)體替換原裂縫型介質(zhì)體,形成了新的等效研究區(qū)域。
　　(3)對(duì)裂縫型非均質(zhì)模