流热耦合作用下组合岩体等效导热系数研究

摘要：

针对存在裂隙和流体的组合岩体,采用理论分析、数值计算和实验研究相结合的方法,基于传热学和热动力学的基本原理,综合考虑不同性质岩石的传热和裂隙流体的对流换热,建立了流热耦合条件下组合岩体等效导热系数的计算模型;采用有限元数值模拟方法,随机模拟岩石的孔隙结构,建立了孔隙分别被空气和水充填时,岩石等效导热系数的统一经验方程;通过对裂隙流体与岩体对流换热系数的实验测试,给出了对流换热系数随与流速和温差的关系;综合分析了裂隙和流体对组合岩体导热性的作用,在低流速和小温差条件下,对流换热阻较小,裂隙宽度和流体导热性对岩体导热系数的影响较大;在高流速和大温差条件下,对流换热阻逐渐超过裂隙流体的热阻,组合岩体导热系数明显增大.

关键词：流热耦合、组合岩体、等效导热系数、热传导、对流换热

所属期刊栏目：38

分类号：TU451(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目50804021;辽宁省杰出青年学者成长计划资助项目LJQ2011031

在线出版日期：2013-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1781-1785