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各位朋友,大家好!本期视频课程的主题是:加热条件下的多孔介质两相流与相变(汽化)经典模型。首先说说这个模型的特色:(1)它描述的是多孔介质两相流;(2)通过加热使液态水汽化,形成两相流;(3)以两相混合状态描述流体流动,但各相态之间能够区分开;(4)能够描述流体流动与相变过程中系统热量的变化;(5)以PDE建模为主。实际上这个模型属于多孔介质领域的经典模型,能够应用到各行各业。本次也是在经典SCI文献基础上推出的这款模型。
该模型几何上呈矩形,长0.1m,高0.02m,域内为多孔介质,初始温度为22℃,初始孔压为零。顶部边界隔热、防渗,底部在0.04-0.06m范围内给定热通量,100 kw/m^2,向内加热。模型左侧边界持续注入液态水,注入速率为0.2mm/s,同时,施加22℃的恒温边界。模型右侧边界为开放边界,流体和热量自由流出。采用瞬态计算,持续1000s,计算域内液态水的汽化过程,气液两相流过程,液态水饱和度变化,以及域内温度的变化。
两相流体流动采用混合模型,通过质量守恒方程并结合达西定律,控制两相流动。同时考虑非饱和渗流。关于控制热量场的能量方程,采用焓H作为方程的主控变量,而非温度T。因为在水汽相变过程中,当热量达到沸点,又不是特别高的时候,随着热量的增加,温度是保持沸点温度不变的。因此以单位体积焓H作为主变量。考虑了热对流和热扩散过程,其中热对流受流体流动的影响。
另外,这个模型非常关键且复杂的是温度T和饱和度s与焓H之间的关系。这里需要针对水的状态进行分阶段建立函数关系。这里面分了三个阶段:(1)液态水阶段;(2)水汽混合阶段;(3)完全汽化阶段。热量在这三个阶段中逐级递增。
还需要说明一点的是,这个模型假设固体、液体、气体处于热平衡状态,也即T=Ts=Tl=Tv。当然,这个模型目前来说,还存在一些局限性,主要体现在第三阶段的完全汽化过程。从目前的模拟结果来看,比较难实现完全汽化现象。当然,我们也在一直针对这个问题,持续研究与优化。
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学历:博士
研究方向:岩土多物理场耦合;岩土多孔/裂隙渗流;滑坡动力学;岩土工程支护
基于Comsol,构建多孔介质气-液两相渗流模型。课程主要内容包括:两相渗流物理模型介绍;两相渗流控制方程讲解;Comsol两相渗流建模;结果可视化;模型重难点问题总结;StepbyStep一步步操作演示建模过程。
模型特点: 1、流体流动+传热+相变。 2、多孔介质混合两相流。 3、加热产生相变(汽化)。 4、以焓作为能量方程主变量而非温度。 5、考虑水在不同状态下的热量变化。 6、以PDE建模为主。 课程特点: 文献解读+控制方程+模型详解+操作建模。
课程特点: 1、三维粗糙裂隙面。 2、温度场-渗流场。 3、多孔介质-裂隙介质渗流。 4、接口详细讲解+操作演示。 5、软件采用的6.2版本。 6、课程内容有关疑问请咨询邮箱geo_ai@163.com,邮件主题:注册的手机号+Geo-04+答疑,否则视为广告邮件处理。
1、对太沙基一维饱和土固结理论的推导做了详细讲解。 2、在Matlab中求解饱和土固结模型的解析解。 3、在Comsol中求解了饱和土固结模型的数值解。 4、在Abaqus中求解了饱和土固结模型的数值解。 5、将Matlab、Comsol、Abaqus中的数据结果汇总到Origin中作图对比。 6、浅谈饱和土固结理论在Matlab、Comsol、Abaqus中实现的优缺点,以及软件本身使用的一点感受。 7、建模step by step操作演示,可跟做。
课程特点: 1、THMD温度场-应力场-压力场-损伤场耦合。 2、通过损伤描述压裂液作用下的裂缝扩展。 3、温度的变化影响渗流与损伤。 4、裂缝的扩展影响渗流、温度和应力。 5、各物理场之间相互耦合。 6、Comsol内置接口建模。 7、SCI文献解读+接口详细讲解+操作演示。 8、软件采用的6.2版本。 9、课程内容有关疑问请咨询邮箱geo_ai@163.com,邮件主题:注册的手机号+Geo-01+答疑,否则视为广告邮件处理。
课程特点: 1、THMC温度场-水分场-盐分场-位移场耦合。 2、冰水相变冻结+硫酸钠结晶析出。 3、主要变量包括:温度、未冻水含量、含冰量、含水率、溶液盐浓度、结晶盐含量、位移。 4、采用PDE偏微分方程建模。 5、文献解读+接口详细讲解+操作演示。 6、软件采用的6.2版本。 7、课程内容有关疑问请咨询邮箱geo_ai@163.com,邮件主题:注册的手机号+Geo-02+答疑,否则视为广告邮件处理。
1、本课程主要讲解Abaqus的非线性问题求解原理,以及重点讲解收敛性控制技术。 2、通过深入讲解Abaqus中的收敛条件,分析影响收敛的关键参数。 3、讲解如何调整系统默认设置的参数,使模型更容易、更快收敛,前提能保证结果精度。 4、解读Abaqus收敛原理,摆脱收敛困扰。 5、变被动模拟为主动分析,迈入Abaqus更高境界。
1、本视频课程主要针对地下水溶质运移问题,进行基础理论和数值建模讲解。 2、对饱和-非饱和渗流理论与控制方程做了详细讲解。 3、对多孔介质稀物质传递理论与控制方程做了详细讲解。 4、针对5个典型溶质运移模型案例,分别做了详细的模型解析。 5、针对其中1个案例,进行step by step操作演示。 6、本视频课程,从基本原理,到数值建模操作,均做了全面讲解。
模型特点: 1、复杂滑坡结构。 2、抗滑桩支护。 3、结构-岩土体接触。 4、考虑岩土体塑性。 5、强度折减计算稳定系数。 课程特点: 基本原理+模型详解+操作建模。
本视频课程简介: (1)基于Abaqus的扩展有限元(XFEM),构建水力压裂模型。 (2)在XFEM框架下,创建基于Cohesive准则的水力压裂模型。 (3)在XFEM框架下,创建基于VCCT准则的水力压裂模型。 (4)预制初始短裂缝,在流体压力条件下裂缝扩展。 (5)含step by step操作建模,可跟做。
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