稀疏非正交填充裂隙巖體水流—傳熱—應(yīng)力模型與離散元模擬
關(guān)鍵詞：非正交填砂裂隙巖體 熱應(yīng)力 模型試驗 離散元模擬
摘要：為研究填充裂隙水流速度對巖體溫度和應(yīng)力的影響,選取甘肅北山地區(qū)的花崗巖,制作了稀疏非正交裂隙巖體模型,采用河砂填充裂隙后進行模型試驗;并對模型試驗進行離散元數(shù)值模擬,分析了模型試驗所測巖體溫度和熱應(yīng)力與數(shù)值模擬結(jié)果的差異和原因。結(jié)果顯示:填砂裂隙強化了裂隙介質(zhì)的熱導(dǎo)能力,無填充時巖體溫度和熱應(yīng)力比填砂時低;模型試驗和離散元模擬均表明,巖體溫度和巖體應(yīng)力隨裂隙水流速度增大而減小,但是系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)所需要的時間變短;模型試驗中斜裂隙水流對溫度場起主要作用;由于現(xiàn)有3DEC軟件不能考慮水的熱物性參數(shù)隨溫度的變化,進而產(chǎn)生自然對流換熱,斜裂隙水流和靠近熱源側(cè)的豎裂隙水流對溫度場起主要作用。
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