导读:本文包含了渗流传热耦合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:地热对井系统,裂隙岩体,渗流传热耦合,等效模拟方法
渗流传热耦合论文文献综述
李馨馨,李典庆,徐轶[1]（2019）在《地热对井系统裂隙岩体叁维渗流传热耦合的等效模拟方法》一文中研究指出研究地热对井系统中的裂隙岩体渗流传热问题对于开采深层地热能和发展可再生清洁能源利用技术具有重要价值。基于渗流传热耦合理论和离散裂隙网络模型,提出了裂隙岩体叁维热流耦合的等效模拟方法:考虑由岩块基质及复杂离散裂隙网络组成的双重介质,采用无厚度单元模拟裂隙、线单元模拟对井,通过裂隙、对井和岩块叁者之间的流量和热量交换实现渗流和传热过程耦合分析。通过与解析方法和精细模拟方法相比较,验证了等效模拟方法的有效性;并将其应用于含大规模裂隙岩体地热对井系统热采过程的数值模拟,获取了储层内温度场的分布规律,评价了裂隙开度对储层平均温度和整体开采率的影响。结果表明:该文方法能够对裂隙及井筒中的渗流传热行为进行细致模拟,在保证精度的前提下,可大幅减小计算量和计算时长;裂隙网络的非均匀及各向异性分布导致岩体温度场分布呈现高度不均匀性,反映了热流耦合的早期热突破和长尾效应等特点;裂隙内水的对流传热作用明显,冷锋面沿储层内的主要贯通裂隙网络移动,裂隙开度是影响岩体温度场分布的重要因素。(本文来源于《工程力学》期刊2019年07期）
那通兴,张国柱,陈俊栋[2]（2018）在《寒区隧道含相变围岩传热渗流耦合数值分析》一文中研究指出为研究寒区隧道围岩在冻融循环过程中的水-冰相变现象和渗流速率对围岩温度场分布的影响,基于COMSOL Multiphysics多物理场分析软件,建立含相变的围岩温度场与渗流场耦合模型,通过改变模型中的渗流速率、已冻区和正冻区的边界温度T_m,对寒区隧道的围岩温度场进行数值分析。数值分析结果表明:边界温度Tm影响正冻区的范围和不同深度处围岩水-冰相变发生的时刻,但不同的边界温度T_m对围岩温度场的影响较小;当渗流速率高于1×10~(-6)m/s时,渗流速率的改变对围岩温度场具有明显影响,但当渗流速率低于1×10~(-6)m/s时,渗流速率的改变对围岩温度场无明显影响。因此,在地下水渗流速率较高的地区,应同时考虑水-冰相变现场和渗流速率对寒区隧道围岩温度场的影响。(本文来源于《隧道建设(中英文)》期刊2018年S2期）
薛娈鸾[3]（2016）在《裂隙岩体渗流-传热耦合的复合单元模型》一文中研究指出基于复合单元法建立了裂隙岩体渗流-传热耦合的复合单元模型。该模型前处理简便快捷,网格剖分不受限制,可依据裂隙的真实信息自动将其离散在单元内。其次,采用交叉迭代算法,对裂隙岩体的渗流场和温度场进行耦合分析,耦合算法不仅考虑了温度对流体运动黏度的影响,而且可计算裂隙中流体与相邻岩块间渗流-传热过程以及两者间的渗流量和热量交换。通过与已有近似解析解相比较,验证了复合单元耦合算法的可靠性。算例分析表明,渗流-传热耦合作用对裂隙岩体的渗流场和温度场均有一定的影响。分析了不同岩块热传导系数和裂隙开度对热能提取效率的影响,结果显示,岩块热传导系数越大、裂隙开度越大,低温流体从高温岩块中吸取的热能会较多,出口处流体温度下降得较快。(本文来源于《岩土力学》期刊2016年01期）
李维溪[4]（2015）在《裂隙岩体渗流—传热耦合的有限元模拟研究》一文中研究指出随着传统化石能源的日渐枯竭,核能也在越来越多的场合被采用。核能源的利用不可避免的会带来核废料的产生,目前处理核废料的唯一办法便是专门建设深埋处置库将其存放。本文以核废物的处置为工程背景,通过有限元模拟,计算分析了单裂隙岩体模型和规则多裂隙岩体模型中渗流场和温度场之间的作用关系,并分析了裂隙张开度、裂隙水渗流速度、岩石热传导系数、热源温度等因素对裂隙岩体温度场的分布的影响。主要的成果如下：(1)通过建立单裂隙岩体模型,推导了裂隙水和与裂隙接触岩体的温度控制方程,在此基础上得到了理想情况下的解析解,并将其与COMSOL所得的有限元计算结果相比对。结果表明,基于有限元变分方法的数值模拟结果能够和解析解很好的吻合,而解析解求解过程中对于一些次要条件的忽略会导致误差的产生。(2)在规则多裂隙岩体模型中,得到了流体渗流——传热的控制方程,并对方程进行离散化处理,进行有限元计算。将计算结果与课题组此前的实验结果以及有限差分软件FLAC的模拟结果进行比对,发现对温度场的数值模拟结果要略高于实际的实验结果,这是由于绝热边界条件在现实中难以实现,热量不可避免的耗散降低了实际模型的温度值。COMSOL有限元软件虽然在计算过程中会花费更长的时间,但其对不规则区域网格划分的适应性以及对于多物理场耦合分析的功能等特点要好于有限差分法。(3)影响温度场分布的最重要两个因素是裂隙的张开度和裂隙中渗流的速度。裂隙越宽,裂隙渗流越快,会使得更多的水进入裂隙与岩石进行对流换热,从而降低了岩石温度以及水流的升温幅度。同样,热源温度的不同可以给整个裂隙岩体温度场的数值带来改变,而且地下水的流出温度受热源温度影响很大。而岩石的热传导系数增加,会使得裂隙岩体中更多的热量通过热传导的方式来进行,而且岩石和水流的温度梯度也会变大。但是其影响幅度要小于裂隙张开度和渗流速度。(4)离热源近的裂隙控制着温度分布,它会阻隔热量的向远处传递。远端的裂隙以及两条裂隙之间的裂隙都会对整个裂隙岩体温度场的分布产生影响。远处的裂隙一方面会影响与之相邻的近端岩体温度分布,另一方面更主要地控制着更远处岩体以及边界上的温度情况。而两条裂隙之间的裂隙提供了地下水流动的通道,使得单条裂隙对温度分布的影响范围随着裂隙之间的连通而大大增加。(本文来源于《北京交通大学》期刊2015-06-01）
张琳琳,赵蕾,杨柳[5]（2015）在《渗流作用下垂直埋管换热器钻孔内外耦合传热计算与分析》一文中研究指出为了研究渗流对地埋管换热器性能的影响,综合多孔介质中移动有限长线热源与钻孔内准叁维传热模型建立了地埋管换热器钻孔内、外非稳态耦合传热的解析模型,并通过热响应试验数据验证了耦合模型的正确性。探讨了渗流作用下埋管出口水温及其周围土壤温度动态响应的变化规律,利用埋管换热能效系数和单位井深换热量两个指标的变化评估了渗流对埋管换热器传热性能的影响。结果表明:不同类型的土壤中埋管传热性差别较大,若忽略渗流速度较大的砂砾层中渗流的影响将导致其中埋管的单位井深换热量设计偏差高达41%;渗流对埋管散热起到促进作用且散热达到稳定所需的时间随渗流速度增大而缩短;推荐采用埋管的进口质量流量流速大于0.4kg·s1,但不宜过大;埋管进口温度对换热能效系数的影响可忽略。并对典型水文条件下各土壤中渗流对串联管群的换热能效系数的影响进行了对比,指出地下管群环路的换热能效系数由土壤物性、渗流速度及串联埋管的钻孔数量共同决定的。(本文来源于《化工学报》期刊2015年04期）
丁军锋,王世民[6]（2014）在《裂隙岩石变形-渗流-传热耦合的叁维数值模拟》一文中研究指出地热能是可再生的清洁能源,储量巨大、无污染,而且来源稳定。开发利用地热能既能满足人类的能量需求,又能保护地球的环境免遭破坏,因而对国民经济的可持续发展意义重大。在地热能开发中,地热发电是重中之重[1]。由于地热电站的能源利用系数可达95%(远高于风能发电、太阳能发电和地热直接利用),地热发电可以作为国家电网的基础载荷,也易于调峰和实施热电联供[2]。我国地热能资源十分丰富,但地热发电二十年来停滞不前,没有得到应有的发展[3]。研究解决地热发电中的关键科学和(本文来源于《2014年中国地球科学联合学术年会——专题5：地球内部结构及其动力学论文集》期刊2014-10-20）
杨伟,杨秋实,杜宝,张树光[7]（2012）在《裂隙岩体渗流耦合传热分析》一文中研究指出以地下裂隙岩体在裂隙水—孔隙水和温度场之间耦合作用为研究对象,对热和流体流动控制方程采用有限容积数值方法进行离散求解,设置了六种裂隙水—孔隙水流速方案,给出了部分无量纲温度场,并分析了传热与流动原因。分析结果表明:岩体内裂隙水—孔隙水引发的热质迁移对裂隙岩体的温度场分布有重要影响;当裂隙岩体内发生地下裂隙水—孔隙水渗流、及热量的转移时,会产生渗流场、温度场之间的耦合作用;裂隙内水流渗透速度是影响岩体温度的主要因素,孔隙内水流渗透速度是影响岩体温度的次要因素,温差主要发生在裂隙水边界层处。(本文来源于《中国地质灾害与防治学报》期刊2012年01期）
路威,项彦勇,李涛[8]（2010）在《温度及裂隙水流速对多裂隙岩体渗流—传热耦合过程影响的模型实验研究》一文中研究指出裂隙岩体内的渗流-传热耦合特征是评价高放废物处置库安全运行的重要组成部分。选取我国高放废物处置库重点预选场区—甘肃北山地区的花岗岩进行室内模型实验,研究热源温度和裂隙水流速对多裂隙岩体内渗流—传热耦合过程的影响。模型由9块花岗岩组成,高度、宽度和厚度分别为150cm、90cm和30cm。模型包含开度不同的两条水平裂隙和两条垂直裂隙。实验中,通过放置在模型—侧的电热板来模拟核废料的放热过程,并在裂隙以及岩石内部布置温度和压力传感器,对温度场和裂隙水压力场的变化进行量测。结果表明,邻近热源侧的垂直裂隙对温度场的分布起控制作用,热源温度和裂隙水流速的变化对渗流—传热耦合过程有显着影响,主要体现在热源的影响距离以及温度场趋于稳定的时间,热源温度越高,裂隙水流速越低,系统温度场达到稳定的时间越长,热源的影响距离越远。此外,实验中裂隙水温度低于100℃,热源温度变化对裂隙水压力值的影响很小。(本文来源于《第叁届废物地下处置学术研讨会论文集》期刊2010-09-14）
刘学艳[9]（2010）在《核废料处置库周边裂隙岩体渗流—传热耦合数值分析》一文中研究指出摘要：为了分析我国高放废物地下处置库预选场址-甘肃北山地区选址条件的理论和技术可行性,课题组采用我国高放废物地下处置库预选场址-甘肃北山地区花岗岩石块体,加工组合成规则裂隙岩体实验模型,设置边界热源和裂隙渗流,模拟裂隙水渗流与传热之间的相互作用。作为该室内模型实验的前期理论研究,本文在总结前人经验的基础上对单裂隙岩体渗流-传热耦合进行了解析求解；对实验模型运用TOUGH2计算软件和WINgridder、MATLAB等前后处理软件对实验模型进行了数值模拟；对裂隙岩体渗流-传热耦合的特性参数进行了分析；对高放废物地下处置库预选场址-甘肃北山地区选址进行了数值模拟。结论表明：渗流作用下的对流传热对热传导影响显着,当热传导遇到裂隙水时,大量的热量被裂隙水带走,温度急剧下降,热量梯度降低；竖向裂隙水在流动的过程中,也被温度场加热,其温度逐渐升高,从而传递热量的“桥梁”作用增强,模型下部的热量传递较快,产生温度曲线的上翘,形成热量“绕流效应”；温度的上升也伴随着裂隙水体积的膨胀和裂隙水的相变,当裂隙水的温度趋近或超过100℃时,部分裂隙水汽化,孔隙水压显着升高,从而增加了部分岩体应力,不利于岩体的稳定。裂隙开度,加热功率、裂隙流速、裂隙流量和加热时长是影响渗流-传热耦合的重要因素。在较短的加热时间里,热传导和裂隙水渗流没有交汇,各自发挥作用,温度线呈现圆弧状曲线。而在加热很长的时间里,热传导和裂隙水渗流相互耦合,温度线更趋近于直线；加热功率的提高,不但提高了岩体总体温度,也增加了热流梯度,提高了温度极值点；在流量不变的情况下,裂隙开度的变化对热传导影响不大。这种情况下,裂隙开度的增大实际上是在增大渗流面积的情况下,降低了裂隙渗流流速,使岩体整体的温度会有些许的增加；在渗流速度不变的情况下,裂隙开度的变化对热传导产生显着影响,裂隙开度的增大显着增大了流量,从而带走了更多的热量；输入流量增大,会带走更多的热量,从而降低岩体的整体温度,但是裂隙流量只能在顺热传导方向产生影响。结合相关材料对甘肃北山核废料处置库预选区模拟可以得出,由于核废料的放热量有限,短期内贮存核废料对环境,特别是对地下水环境的影响较小,但是在较长的时期内,核废料会由于其环境的封闭性而导致热量的集聚,核废料处置库周边高温区主要集中在周边半径50m范围内。裂隙水的存在使得热量更多的向裂隙水渗流方向流动,对热传导起到了导向作用。在花岗岩中存在少量含水裂隙对核废料处置库温度场的影响不大。核废料处置库周边环境温度的变化与核废料衰变产生的热量息息相关,周边环境温度变化规律与核废料衰变产生热量的变化规律基本一致,但是环境温度的变化延后于核废料衰变产生的热量变化。(本文来源于《北京交通大学》期刊2010-06-01）
田鲁鲁[10]（2010）在《裂隙岩体渗流—传热耦合模型试验及数值模拟研究》一文中研究指出本文以高放废物深地质处置为研究背景,通过室内试验和数值模拟手段研究了裂隙岩体在热一水耦合作用下的特征。主要工作包括:(1)大尺度裂隙岩体模型。利用采自甘肃北山的18块花岗岩构成裂隙岩体模型,其内包含两组在水平和垂直方向上均匀分布的无填充物裂隙。试验条件为垂向流和右侧边界加热。进行了一组热一水耦合试验,获得的成果包括岩体裂隙特征及其水力参数,以及不同时间和不同热源温度下岩体内部的温度场分布。(2)针对室内模型试验,采用FLAC软件模拟了裂隙岩体热—水耦合过程中的热传导、热对流、热扩散和非等温水流现象。室内模型试验和数值模拟结果的对比和分析表明,两者的结果较为吻合。本文研究得到的主要结论:(1)在试验模型中,热量主要通过竖向裂隙中的水流以对流方式传递;(2)热对流显着影响岩体的温度场分布;(3)对岩体温度场分布起主导影响的是裂隙中的非等温水流;(4)渗流场限制了热源边界变化对裂隙岩体温度场的影响范围。(本文来源于《北京交通大学》期刊2010-01-19）
渗流传热耦合论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为研究寒区隧道围岩在冻融循环过程中的水-冰相变现象和渗流速率对围岩温度场分布的影响,基于COMSOL Multiphysics多物理场分析软件,建立含相变的围岩温度场与渗流场耦合模型,通过改变模型中的渗流速率、已冻区和正冻区的边界温度T_m,对寒区隧道的围岩温度场进行数值分析。数值分析结果表明:边界温度Tm影响正冻区的范围和不同深度处围岩水-冰相变发生的时刻,但不同的边界温度T_m对围岩温度场的影响较小;当渗流速率高于1×10~(-6)m/s时,渗流速率的改变对围岩温度场具有明显影响,但当渗流速率低于1×10~(-6)m/s时,渗流速率的改变对围岩温度场无明显影响。因此,在地下水渗流速率较高的地区,应同时考虑水-冰相变现场和渗流速率对寒区隧道围岩温度场的影响。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
渗流传热耦合论文参考文献
[1].李馨馨,李典庆,徐轶.地热对井系统裂隙岩体叁维渗流传热耦合的等效模拟方法[J].工程力学.2019
[2].那通兴,张国柱,陈俊栋.寒区隧道含相变围岩传热渗流耦合数值分析[J].隧道建设(中英文).2018
[3].薛娈鸾.裂隙岩体渗流-传热耦合的复合单元模型[J].岩土力学.2016
[4].李维溪.裂隙岩体渗流—传热耦合的有限元模拟研究[D].北京交通大学.2015
[5].张琳琳,赵蕾,杨柳.渗流作用下垂直埋管换热器钻孔内外耦合传热计算与分析[J].化工学报.2015
[6].丁军锋,王世民.裂隙岩石变形-渗流-传热耦合的叁维数值模拟[C].2014年中国地球科学联合学术年会——专题5：地球内部结构及其动力学论文集.2014
[7].杨伟,杨秋实,杜宝,张树光.裂隙岩体渗流耦合传热分析[J].中国地质灾害与防治学报.2012
[8].路威,项彦勇,李涛.温度及裂隙水流速对多裂隙岩体渗流—传热耦合过程影响的模型实验研究[C].第叁届废物地下处置学术研讨会论文集.2010
[9].刘学艳.核废料处置库周边裂隙岩体渗流—传热耦合数值分析[D].北京交通大学.2010
[10].田鲁鲁.裂隙岩体渗流—传热耦合模型试验及数值模拟研究[D].北京交通大学.2010